玄武岩纤维粉末/氟橡胶复合材料的制备及性能研究

以球磨法制备玄武岩纤维粉末(BFP)并将其用作补强填料,研究BFP用量对BFP/氟橡胶(FEPM)复合材料的硫化特性、物理性能、微观形貌特征、交联密度、高温热稳定性和导热性能的影响。结果表明:BFP粒径分布较宽,粒径在纳米到微米的范围;BFP在FEPM基体中分布均匀,无团聚现象,相容性良好,增韧和增强效果明显;随着BFP用量的增强度、交联密度和热导率增大,拉断伸长率呈先增大后减小的趋势,高温热稳定性略有降低。

硫化温度对固体火箭发动机绝热层性能的影响研究

针对同一配方固体火箭发动机绝热层,开展了测试温度对未硫化绝热层粘度、未硫化绝热层初期硫化的影响,以及硫化温度对绝热层性能、绝热层界面粘接效果、绝热层高分子结构以及抗烧蚀性能的影响。结果表明:随测试温度的升高绝热层试样的门尼粘度值(ML)降低,硫化T5、T35时间缩短;在相同硫化条件下,硫化温度对绝热层本体的力学性能具有直接且显著的影响,且影响效果与测试环境温度直接相关;硫化温度越高,绝热层的玻璃化温度越高,但硫化温度对绝热层热分解性能没有影响;硫化温度对绝热层试样界面粘接性能、抗烧蚀性能有直接影响,分析证实170℃硫化温度下,绝热层已过度硫化。

紫外交联高密度聚乙烯材料的制备及性能研究

选择高密度聚乙烯(PE⁃HD)作为基础树脂,筛选与之适配的光引发体系制备紫外交联高密度聚乙烯材料(PE⁃Xe),对配方进行优化并对工艺进行探究,对紫外光的穿透性做了系统的试验,并研究了光敏剂和交联剂添加量、紫外灯功率、线速度对PE⁃Xe材料交联度的影响。结果表明:紫外光的穿透能力可以达到9.5 mm,当光敏剂和交联剂的添加量为0.7%(质量分数,下同)时,紫外灯功率为500 W时,材料的交联度可以达到75%以上,制备的管材耐压性好、力学性能优,结晶度达到40%以上,200℃时的氧化诱导时间(OIT)大于20 min。

交联程度对AEM/PVDF TPV相态转变及性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)为树脂相,乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)为橡胶相,采用动态硫化技术制备一种新型的耐油、耐高温的混炼型热塑性硫化胶(TPV)。通过调整过氧化二异丙苯(DCP)的用量改变AEM相的交联程度,研究交联程度对该TPV材料相态转变及性能的影响。研究表明,随着AEM相交联程度的增大,AEM/PVDF共混物逐渐发生相态转变,当DCP用量增加到3.6和4.5份(质量份)时,AEM/PVDF形成海-岛相结构,制得TPV材料;随着DCP用量的增多,AEM/PVDF TPV的硬度和定伸应力逐渐增大。当DCP用量为2.7份时,共混物处于海-海相的两相互锁结构,拉断强度和断裂伸长率较小;同时,AEM的交联程度越大,材料具有更加优异耐热油和热空气老化性能。

后硫化效应对厚锥形橡胶弹簧性能影响的研究

以厚锥形橡胶减振弹簧为例,通过对比不同硫化温度下开模制品的自由高、刚度、压缩高和疲劳性能,分析了交联密度、硫化程度和制品性能的关系。结果表明,厚橡胶制品在不同硫化程度下开模并进行自然冷却或再次进行烘箱二次硫化,胶料交联密度可与完全硫化的胶料交联密度一致。

氢化度对氢化丁腈橡胶交联结构及性能的影响

研究了丙烯腈含量相同(质量分数均为36%)、不同氢化度(90%、96%和99%)对氢化丁腈橡胶(HNBR)硫化特性、交联密度及硫化胶性能的影响。结果表明,氢化度高的HNBR硫化活性低;相同硫化剂用量时,硫化胶的交联密度、硬度及定伸应力低,压缩永久变形大,耐油性差、低温回缩性差;但拉伸强度、撕裂强度及拉断伸长率高。

低交联度LLDPE用于XLPE绝缘的机械及直流电气性能

为了降低直流电缆绝缘材料的电导率,并提升电导率及直流击穿场强的温度稳定性,同时改善绝缘的高温力学性能,文中引入低交联度线性低密度聚乙烯(linear low density polyethylene,LLDPE)作为直流电缆绝缘材料。文中对比添加不同含量过氧化二异丙苯(dicumyl peroxide,DCP)的LLDPE和低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE),通过热延伸、动态热机械测试及拉伸试验分析其力学性能,并测试直流电导率和直流击穿场强。结果表明,DCP质量分数为0.7%~2.0%范围内,交联LLDPE具有更低的热延伸率,DCP质量分数为0.7%即可满足高压直流电缆对交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)热延伸率的要求。由此结果,结合减少副产物的目的,选出DCP质量分数为0.7%的LLDPE作为传统XLPE(DCP质量分数为2.0%的LDPE)的对比及替代绝缘材料。动态热机械测试(dynamic mechanical analysis,DMA)及拉伸试验验证了DCP质量分数为0.7%的LLDPE比传统XLPE拥有更高的杨氏模量及断裂伸长率;电导率及直流击穿实验表明前者在30~90℃拥有更低的电导率及更优的电导率和直流击穿场强的温度稳定性。由于实际电缆中的交联副产物难以脱尽且分布不均,严重影响电缆长期安全运行,可考虑将DCP质量分数为0.7%的低交联度LLDPE用作直流电缆绝缘材料,从而在满足高温机械性能的同时降低直流电导率并增强电导率的温度稳定性。

硫化体系对混炼型聚氨酯弹性体性能的影响

以聚醚多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯为单体,α-烯丙基甘油醚为扩链剂合成了混炼型聚氨酯(MPU)弹性体,研究硫黄硫化体系和过氧化物[过氧化二异丙苯(DCP)]硫化体系对MPU胶料性能的影响。结果表明:随着硫黄和DCP用量的增大,MPU胶料的t90略微延长,硫黄硫化体系的MPU胶料的t90短于DCP硫化体系的MPU胶料;随着硫黄和DCP用量的增大,硫黄硫化体系和过氧化物硫化体系的MPU硫化胶的100%定伸应力增大,拉伸强度先增大后减小,拉断伸长率减小;与DCP硫化体系的MPU硫化胶相比,硫黄硫化体系的MPU硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率较大,综合拉伸性能较好;DCP硫化体系的MPU硫化胶的交联密度远大于硫黄硫化体系的MPU硫化胶;当硫黄用量超过1.5份时,MPU硫化胶出现喷霜现象。

端羟基聚丁二烯官能度对推进剂力学性能的影响研究

通过凝胶渗透色谱(GPC)测定端羟基聚丁二烯(HTPB)样品的平均相对分子质量,化学滴定测定样品羟值,根据相对分子质量和羟值计算得到产品的平均官能度。通过假设交联密度和交联点间相对分子质量分别与推进剂抗拉强度和延伸率成正比,建立简单的官能度数学模型,阐述了平均官能度对推进剂力学性能的影响,同时官能度变化可很好地解释HTPB推进剂固化“活性”的差异。

核磁共振法表征硫黄用量对天然橡胶交联密度及结构的影响

用核磁共振(NMR)法测定了硫黄用量及硫化温度对天然橡胶(NR)硫化胶交联结构的影响,并与传统的平衡溶胀法进行了对比。结果表明,用NMR法可以测定硫化胶的总交联密度、未硫化胶的物理交联密度和由于交联反应产生的化学交联密度;NR硫化胶的总交联密度和化学交联密度随硫黄用量的增加而呈线性增加;随着硫黄用量的增加,交联密度增加,NR硫化胶的纵向弛豫时间和横向弛豫时间下降;NR硫化胶的交联密度越大,弛豫时间对温度的依赖性越小;NMR法可以清晰展示NR/硫黄/促进剂NS硫化体系的硫化过程中橡胶交联点间的相对分子质量、化学交联密度及橡胶大分子连到橡胶交联网络上的演变过程。

丙烯酸系高吸油树脂的合成

采用悬浮聚合法，合成了低交联度的聚丙烯酸酯系的高吸油树脂，着重研究了引发剂和交联剂用量，聚合温度对吸油率和凝胶含量的影响。结果表明，交联剂影响最大，引发剂和温度的影响也不可忽视，在较佳的操作条件下。

多官能团不饱和单体对CR辐射硫化的敏化效应

用密炼机将９种多官能团不饱和单体（ＰＦＭ）分别与ＣＲ在８０℃混炼８ｍｉｎ后，于１３０℃，１５ＭＰａ条件下在平板硫化机上压制成０．５ｍｍ厚的试样。该试样用电子加速器产生的１．００ＭｅＶ电子束辐照引发硫化反应。结果表明，硫化胶的交联密度（Ｍｃ－１）线性正比于辐射吸收剂量（Ｄ）和单体加入量（Ｃ０），即Ｍｃ－１＝（Ａ＋ＫＣ０）Ｄ，且Ｋ随ＰＦＭ的比不饱和度增大而提高。

制备工艺对动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体中EPDM交联度的影响

:研究了制备工艺对动态硫化EPDM/PP共混物中EPDM交联度的影响 ,结果表明 :随橡塑比的增加 ,EPDM/PP中EPDM交联度增加 ,选择酚醛树脂与硫磺硫化体系 ,共混体系中EPDM交联度较高 ,提高共混温度以及加入碳黑 ,共混体系中EPDM交联度明显降低 .

乙烯基含量对热硫化硅橡胶性能的影响研究

制备了不同乙烯基含量的多乙烯基硅油并以其作为硅橡胶混炼的添加剂,考察了不同乙烯基含量对于热硫化硅橡胶力学性能、热性能和交联密度的影响.结果表明,硫化硅橡胶的硬度随着乙烯基含量的增加而增加,撕裂强度和拉伸强度呈现先增加后减小的趋势,而断裂伸长率则逐渐减小.当硅橡胶中乙烯基质量分数达到0.23%时,撕裂强度和拉伸强度出现最大值;随乙烯基含量增加,硫化硅橡胶的热降解活化能逐渐增大.

促进剂M-La的合成及对天然橡胶的硫化促进作用

采用沉淀法用对氨基苯甲酸、氢氧化钠和硝酸镧在乙醇环境下合成了促进剂对氨基苯甲酸镧(M-La),研究了其对天然橡胶硫化的促进作用。通过红外光谱分析、热分析和元素分析等确定所合成促进剂M-La的分子式为La(C7 H6 NO2)3·2 H2O。硫化性能测试结果表明,随着促进剂M-La用量的增加,天然橡胶的硫化速率指数由139增加至227,焦烧时间逐渐延长而正硫化时间基本维持不变,硫化胶的加工安全性不断增强;硫化胶交联密度由最初的1.95×10^-4 mol/g逐渐增大至2.41×10^-4 mol/g。促进剂M-La对天然橡胶硫化的促进作用比较明显。

氧化锌对丁腈橡胶耐磨性能的影响

从邵尔硬度、抗拉强度及定伸应力角度考查氧化锌对丁腈橡胶物理性能的影响,采用平衡溶胀法测定胶料的交联密度,通过无转子硫化仪测试氧化锌对胶料硫化特性的影响,应用磨粒磨损试验机测试氧化锌对丁腈橡胶磨损性能的影响,通过扫描电子显微镜观察胶料磨损表面形貌,运用红外光谱仪分析磨损前后表面分子结构变化.结果表明,添加纳米氧化锌的丁腈橡胶的硬度、拉伸强度及定伸应力均有所提高,且其磨损量降低.

门尼粘度及支化程度对三元乙丙橡胶性能的影响

通过无转子硫化仪、橡胶加工分析仪、核磁交联密度仪等分析手段研究三元乙丙橡胶(EPDM)的门尼粘度、长链支化程度对过氧化物硫化EPDM的硫化特性及其硫化胶性能的影响。结果表明,门尼粘度的增加,有助于交联密度和硫化速率的提高,横向弛豫时间不断减小。高支化程度对EPDM胶料硫化速度不利。EPDM门尼粘度越高,初始储能模量G′0越大,储能模量迅速下降的临界应变值越小;不同长链支化度的EPDM硫化胶的储能模量大致相等,但长支化链的损耗因子值相对较高。门尼粘度对EPDM硫化胶拉伸强度变化影响较小;而长链支化程度的提高,使硫化胶拉伸强度和断裂伸长率略微降低。

低晶点薄膜专用低密度聚乙烯树脂2420 H的质量优化

为解决低晶点薄膜专用低密度聚乙烯树脂2420 H晶点多的问题,对晶点产生原因及影响因素进行了分析,并进行了工艺优化。结果表明:晶点是2420 H生产过程中形成的凝胶状高分子质量聚合物,分子间链转移生成的长支链是其主要来源;通过采取降低反应温度和挤压机筒体温度,降低高/低压产品分离器液位,增大反应压力和后冷器热水流量等措施,2420 H的重均相对分子质量、支化度和长链支化度分别降低至7.86×10^4,13.8%,0.09706%,晶点数量由64个下降至16个。

ZnO用量对CSM硫化胶性能的影响

研究了ZnO用量对秋兰姆类促进剂硫化氯磺化聚乙烯(CSM)胶料的硫化特性、物理综合性能、耐热性能的影响。结果表明,随着ZnO用量的增加,CSM的硫化时间和焦烧时间延长,最大扭矩逐渐增加,说明交联密度逐渐增大;CSM硫化胶的拉伸强度先增大后减小,交联密度、撕裂强度和硬度增大,拉断伸长率明显下降,阻燃性下降,耐油性变好;CSM硫化胶性能保持率降低,耐老化性能变差。差热扫描量热仪分析表明,ZnO用量增加,硫化胶的玻璃化温度向低温方向偏移,结晶区的吸热峰面积减小。热重分析法分析表明,ZnO用量增加,硫化胶高温稳定性变差。

快速硫化型丁腈橡胶的特征行为

分别在丁腈橡胶(NBR)中采用湿法和干法填充不同类型的促进剂制得的混炼胶,研究了不同质量分数的促进剂对硫化胶的交联密度、硫化速率和物理性能的影响。结果表明,采用湿法填充0.12%~0.16%(质量分数)二硫化秋兰姆类促进剂可以获得快速、适宜和可控的硫化速率,硫化胶的综合物理性能优良。