湿法连续混炼工艺炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

采用湿法连续混炼工艺制备炭黑/天然橡胶(NR)复合材料,并与传统干法混炼工艺相比,研究复合材料的性能和炭黑在复合材料中的分散性。结果表明:湿法工艺与连续混炼工艺结合,可实现复合材料的绿色环保混炼;与干法混炼工艺混炼胶相比,湿法连续混炼工艺混炼胶的门尼粘度增大,t90缩短;与传统干法混炼工艺硫化胶相比,湿法连续混炼工艺硫化胶的拉伸强度、耐磨性能和抗切割性能提高,Payne效应和60℃时的损耗因子减小,即其综合物理性能优异;湿法连续混炼工艺硫化胶的炭黑分散较为均匀,未出现大团聚体,炭黑分散等级X为7.9,平均团聚尺寸为3.4μm。

NR/高岭土复合材料的制备及其硫化胶的力学性能

通过NR胶乳与高岭土悬浮液混合以凝聚共沉法制备填充型NR ,并研究高岭土的结构、平均粒径和填充量等对其硫化胶力学性能的影响。结果表明 ,片状和粒径较小的高岭土填充的NR硫化胶有较高的力学性能 ,且在填充量达 2 0 0份时 ,仍保持较高的力学性能。TEM观察表明 ,高岭土在凝聚法高岭土填充NR的硫化胶中与NR基体结合紧密 ,界面模糊。

凝聚共沉法改性高岭土/NR复合材料的性能研究

以浓缩NR胶乳为主体材料,改性高岭土为填料,用凝聚共沉法制备改性高岭土/NR复合材料,研究影响复合材料物理性能的因素,并对材料拉伸断裂面的形貌进行扫描电镜分析。结果表明,改性高岭土/NR复合材料具有优良的物理性能,且在拉伸过程中无应力发白现象;在改性剂乳酸钾溶液质量分数为0 05、高岭土改性温度为80℃以及改性高岭土用量为40份的条件下,制得的改性高岭土/NR复合材料物理性能最佳。

LPNR胶乳和NR胶乳热降解性能的研究

采用热重分析法和导数热重分析法研究低蛋白NR(LPNR)胶乳和NR胶乳在氮气气氛中的热降解性能。结果表明 ,LPNR胶乳和NR胶乳的热降解过程相似 ,热降解反应级数相差不大 ,热降解率均随升温速率增大而略有增大 ;NR胶乳的平衡起始降解温度较高 ,LPNR胶乳的平衡最大降解速率温度和平衡终止降解温度与NR胶乳相近 ;LPNR胶乳的热稳定性比NR胶乳差。

硫化NR胶乳胶膜的结构与性能研究

对不同硫化体系和硫化方式硫化的ＮＲ胶乳胶膜的结构与性能进行研究。结果表明：采用不同硫化体系的硫化胶乳所形成的硫交联键主要为多硫键，硫化胶乳胶膜的结构对性能的影响因硫化方式不同而有差异，胶乳的硫化速度、交联效率、交联密度随着胶乳纯度的提高而降低，且硫化胶乳胶膜的拉伸强度随之增大，但耐老化性能随之降低。

恒粘剂对微生物凝固新鲜天然胶乳制备的恒粘天然橡胶性能的影响

研究恒粘剂(盐酸羟胺、硫酸羟胺、水合联胺、盐酸氨基脲和苯胺)对微生物凝固新鲜天然胶乳制备的恒粘天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:随着恒粘NR的盐酸羟胺和硫酸羟胺含量的增大,胶料的t90先延长后缩短,硫化速率(Vc)先减小后增大;随着恒粘NR的水合联胺和盐酸氨基脲含量的增大,胶料的t90延长,Vc减小;随着恒粘NR的苯胺含量的增大,胶料的ts2延长,t90先延长后缩短。随着恒粘NR的盐酸羟胺和硫酸羟胺含量的增大,胶料的300%定伸应力和拉伸强度减小;对于含水合联胺的恒粘NR胶料,随着水合联胺含量的增大,胶料的拉伸强度增大,但小于空白样;当恒粘NR的盐酸氨基脲和苯胺含量为0.05%~0.10%时,胶料可获得较大的拉伸强度和拉断伸长率。

P(SBR/NR/HAF)并用胶的性能

在SBR胶乳/NR胶乳共混的基础上,采用凝聚共沉法制备高耐磨炭黑（HAF）填充型粉末丁苯橡胶/天然橡胶并用胶[P（SBR/NR/HAF）]。研究了SBR/NR并用比、制备工艺等对P（SBR/NR/HAF）并用胶的混炼流变性能和物理机械性能的影响,并与块状SBR/NR/HAF并用胶进行了比较。研究表明,与SBR/NR/HAF相比,P（SBR/NR/HAF）的表观剪切粘度在SBR用量小于50份时对混炼时间的依赖性较低,而在SBR用量大于50份后对混炼时间具有更高的依赖性;P（SBR/NB/HAF）硫化胶的拉伸强度在整个并用比范围内对SBR/NR并用比不敏感;采用胶乳预混合的工艺制备的P（SBR/NR/HAF）具有较好的物理机械性能。

稀土掺杂高耐磨炭黑填充型粉末NR研究 I.硫化胶的物理机械性能

以天然胶(NR)乳为原料,稀土化合物改性高耐磨炭黑N330(N330 Re)为填充隔离剂,用凝聚共沉法制备了稀土掺杂高耐磨炭黑填充型粉末NR[P(NR/N330 Re)],研究了炭黑乳化剂用量、粉末化温度、硫磺用量、稀土元素的种类及用量、过渡金属Zn的用量、N330 Re的用量等因素对其硫化胶物理机械性能的影响。结果表明,所选用的稀土化合物对高耐磨炭黑N330具有优良的改性效果,从而对P(NR/N330 Re)硫化胶有显著的补强作用,其中以Sm2O3与La2O3改性效果最佳。

稀土掺杂高耐磨炭黑填充型粉末NR研究 (Ⅱ)交联密度

以溶胀指数SI(Swelling Index)为指示参数,研究了稀土用量及炭黑用量对稀土掺杂高耐磨炭黑填充型粉末天然橡胶[P(NR/N330-Ln)]硫化胶的交联密度的影响,并与无稀土粉末胶[P(NR/N330)]及无稀土块胶(MNR/N330)的硫化胶做对比。结果表明,随着稀土用量的增加,硫化胶的溶胀指数(SI)的变化出现4个阶段,这是N330粒子上的稀土对硫化胶表观交联密度的贡献有两种相反的作用,即阻碍生成炭黑凝胶从而降低表观交联密度的作用,增大N330-Ln的表面效应,提高稀土结合橡胶的生成量从而提高表观交联密度的作用的综合结果。随着炭黑用量的增加,P(NR/N330)和P(NR/N330-Sm)硫化胶的交联密度高于MNR/N330硫化胶,各种硫化胶在炭黑填充量为100份时的交联密度几乎相同。

丙烯酸酯接枝NR乳液的稳定性研究

以天然胶乳和丙烯酸酯为主单体进行了种子乳液聚合,设计正交实验,详细考查了天然胶乳/丙烯酸酯比例、丙烯酸酯软/硬单体比例、丙烯酸酯功能单体用量、引发剂用量、乳化剂用量、反应温度及反应时间对丙烯酸酯单体转化率和接枝率的影响,得到了稳定的丙烯酸酯接枝NR乳液的优化工艺和配比。

浸泡时间对纳米SiO_2/NR复合材料力学性能影响的研究

以硅酸钠为原料,在助剂的作用下,采用乳液共沉淀法先制备出纳米SiO2乳液,再与天然胶乳共混共凝制备纳米SiO2/NR复合材料。研究了反应温度对纳米SiO2生成量和水浸泡时间对复合材料性能的影响,并采用透射电镜分析了制备的纳米SiO2粒径以及采用扫描电镜研究了不同浸泡时间条件下纳米SiO2/NR复合材料的拉伸断面,结果表明,采用乳液共沉淀法制备纳米SiO2乳液及其SiO2/NR复合材料具有优异的性能。

喷雾干燥法制备粉末橡胶及其硫化性能研究

以超声分散的炭黑悬浮液填充天然胶乳,采用喷雾干燥法制备粒径小于5μm的粉末橡胶。结果表明,对于固形物质量分数约为0.1的炭黑/天然胶乳悬浮液,当喷雾干燥机的浆料进口温度约180℃、进给量约15%、吸气量为100%时,粉末橡胶制备过程较为顺利且制得的粉末橡胶颗粒细小、尺寸均匀;在相同的硫化条件下,与机械混炼法相比,喷雾干燥法制得的粉末橡胶硫化性能显著改善,硫化曲线的转矩峰值提高约1倍;粉末橡胶对氧化锌、硬脂酸、硫黄、促进剂CZ和DM的需求量更大,当以上小料用量均提高至普通机械混炼胶料2倍时,粉末橡胶硫化曲线的转矩峰值大幅度提高,由约30 N.m提高至约60 N.m,比普通机械混炼胶料提高约3倍。

AC/MMA接枝改性天然胶乳的制备及性能研究

以丙烯基氯(AC)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝改性天然胶乳,采用正交试验方法研究引发剂用量、反应温度、单体配比、胶乳浓度等对接枝聚合反应中单体转化率和接枝率的影响,测试了改性天然胶乳的粘度、粘接性能及其硫化胶膜的力学性能、耐溶剂性和阻燃性。结果表明,适宜的接枝聚合反应条件为:引发剂异丙苯过氧化氢(CHP)和四乙烯五胺(TEP)的质量分数分别为0.58%和0.36%～0.72%(占橡胶质量的百分率)、反应温度为30℃、单体体积配比v(MMA)∶v(AC)=1.5∶1、胶乳质量分数为53.3%。所得接枝胶乳粘度较高、粘结性能较好、耐溶剂性能好,且有较好阻燃性。

恒粘处理生物凝固胶性能的研究

对生物凝固胶用粘度稳定剂进行不同恒粘处理,研究了不同处理方法对生物凝固胶的塑性初值(P0)、塑性保持指数(PRI)、氮含量、门尼粘度、加速贮存硬化值(ΔP)和硫化胶的物理机械性能等的影响。结果表明,经恒粘处理后的生物凝固胶的ΔP较小,氮含量相对较低,其它性能虽有变化,但均能达到天然生胶标准的要求,尤其以恒粘处理2h的生物凝固胶的综合性能最好。

纳米CaCO_3改性对医用胶乳制品的影响

The influence factors on NR latex medical product modified with nano-CaCO3 were studied.The result showed that the good properties of NR latex medical products were obtained in the conditions that the content of surface conditioning agent,nano-CaCO3 powder were 2.5% and 3%,respectively.Meanwhile,the stirring times,which were needed for the modifying of nano-CaCO3 surface,were 20 minutes.

偶联剂对木薯淀粉补强天然胶乳硫化胶膜性能的影响

采用偶联剂改性木薯淀粉补强天然胶乳,研究偶联剂种类和用量对木薯淀粉/天然胶乳硫化胶膜物理性能和动态力学性能的影响,并对其微观结构进行观察。结果表明,加入偶联剂Si69的硫化胶膜的物理性能较好,当偶联剂Si69用量为0.6份时,硫化胶膜的综合物理性能达到最佳。动态力学性能分析表明,淀粉经偶联剂改性后,硫化胶膜的损耗因子减小,玻璃化温度向低温方向移动,低温使用性能提高。扫描电子显微镜分析显示,偶联剂的加入可以改善淀粉在天然胶乳中的分散效果,提高淀粉与橡胶的界面结合作用。

新型天然胶乳保存剂的应用研究

新型天然胶乳保存剂(或称天然橡胶防凝保鲜剂)是以亚硫酸氢钠、苯甲酸钠、碳酸钠、柠檬酸、对羟基苯甲酸丁酯及五水合硅酸钠为主要原料,经连续化合反应生成无机盐混合物,再配以高活性海藻酸钠生产而成的生物制剂,采用此种新型天然胶乳保存剂保存鲜胶乳。结果表明:浓度0.30%的保鲜效果、保证污水处理工艺正常运行等方面综合作用最明显,加工成本降低11.7%,并且在改善胶乳原料的后加工条件、改善产品质量方面均有积极作用。本试验结果为解决保鲜胶乳生产加工上大量使用氨水和甲酸带来的环境污染问题提供研究方向。

促进剂ZDiBC对天然胶乳胶膜物理性能的影响

研究促进剂ZDiBC对天然胶乳胶膜物理性能的影响,并与促进剂ZDC进行对比。结果表明:随着促进剂用量的增大,采用促进剂ZDiBC的胶膜的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度逐渐减小,而采用促进剂ZDC的胶膜的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度逐渐增大;随着胶乳硫化温度的升高或硫化胶乳贮存时间的延长,采用促进剂ZDiBC的胶膜的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度逐渐减小,而采用促进剂ZDC的胶膜的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度则呈先增大后减小趋势。

铝盐絮凝天然橡胶制备及其性能表征

采用铝盐絮凝天然胶乳,探讨所得生胶的理化性能、硫化特性及其动态力学性能与传统凝固方法之间的差异。结果表明:通过氯化铝与盐酸溶液的互配,能够获得理化性能指标均达标的生胶产品;氯化铝与盐酸混合溶液凝固胶的拉伸强度较高;铝离子的存在有利于提高天然橡胶的加工安全性,使天然橡胶的损耗因子和损耗模量略有升高,但其储能模量降低。通过红外光谱可以看出,铝盐凝固胶蛋白质的特征吸收峰比酸凝固的弱。

天然橡胶和胶清橡胶的热氧降解特性研究

采用热重分析法(TGA)研究了胶清胶(NR-s)和天然橡胶(NR)在空气气氛中的热氧降解行为。结果表明:(1)NR-s和NR的TG图中均出现多个平台,对应的DTG图中均出现多个峰,因此其热氧降解均属于多步反应。(2)NR-s的T0.05(质量损失率为5%时的温度)为283℃,NR的T0.05为316℃,说明NR-s的热稳定性较NR有一定的下降。