基于RPA的BIIR热氧老化过程中流变性能研究

采用橡胶加工分析仪(RPA)研究了不同质量分数的环氧大豆油、抗氧剂对溴化丁基橡胶(BIIR)热氧老化过程中流变性能的影响规律,并探讨了BIIR降解与凝胶产生的原因。结果表明,流变性能变化趋势与GPC数据一致,证明BIIR的热氧老化过程是一个分子交联与降解并存的过程;环氧大豆油、抗氧剂对BIIR老化过程中凝胶的生成与分子链的降解均有明显的延缓作用;不同的抗氧剂对其产生的效果具有明显差异,抗氧剂1076对BIIR氧化降解的抑制作用强于抗氧剂264。

不同聚丁二烯橡胶RPA动态性能分析

采用RPA2000橡胶加工分析仪,对所测胶样进行了不同温度、频率、应变的扫描对比。研究结果表明:在RPA动态力学性能扫描测试生胶及混炼胶性能的试验中,弹性模量G′和损耗因子tanδ均随温度的升高,分别显示出降低和增大的规律,温度的适当提高可以改善其加工性。在RPA动态力学性能扫描测试硫化胶性能试验中,BR9000显示了较好的动态性能,是一种理想的轮胎胶料胶种。

RPA与DMA测试炭黑填充胎面胶动态力学性能的比对研究

通过改变炭黑的比表面积,对比动态热机械分析仪(DMA)与橡胶加工分析仪(RPA)检测炭黑填充胎面胶的动态力学性能。结果表明,DMA与RPA测试的炭黑胶料的动态力学性能变化趋势相同,由于RPA制样简便,除低温下,可以采用RPA测试,减少DMA测试的工作量,降低测试成本。

RPA8000橡胶加工分析仪在炭黑补强性能检测中的应用

采用RPA8000橡胶加工分析仪对炭黑添加到橡胶后补强性能进行测试,结果发现,所测的弹性模量、补强因子与胶料的拉伸强度有很好的相关性,可直观的反映炭黑添加到橡胶后的补强性能,检验过程简单,减小了检测过程的影响因素,适当提高了炭黑在橡胶的补强性能测试效率。

RPA 2000在TPU密封材料筛选中的应用

采用RPA 2000型橡胶加工分析仪对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)进行温度扫描、应变扫描和应力松弛扫描,研究了4种备选TPU密封材料的抗形变性能、温度耐受性、疲劳耐受性、内生热、加工性能以及尺寸稳定性。研究表明,其中TPU-1是具有最优性能的聚氨酯弹性体密封材料。

用RPA2000橡胶加工分析仪研究胶料硫化过程中填料的聚集程度

用RPA2000橡胶加工分析仪研究胶料(丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶)硫化过程中填料的聚集程度。结果表明:随着转矩提高,硫化过程中不同配方胶料动态力学性能[储能模量(G′)、损耗模量(G″)和损耗因子(tanδ)]之间的差异增大;随着防焦剂用量增大,促进剂CZ胶料的焦烧时间延长,ΔG′增大,填料聚集程度提高,tanδ随应变增大的增幅增大;迟效型促进剂DZ胶料的焦烧时间较长,硫化速度较慢,在硫化过程中填料聚集时间较长,聚集程度较高,在大应变下tanδ较大;在硫化过程中填料的聚集效应发生在焦烧期和热硫化初期,在保证胶料加工安全性能下,应尽量缩短设计的配方胶料的焦烧时间,提高硫化速度,以降低填料聚集程度。

自然凝固和乙酸凝固的天然橡胶动态性能的比较

用橡胶加工分析仪(RPA)和动态力学热分析仪(DMA)对同一批新鲜天然胶乳的乙酸凝固和自然凝固工艺制备的天然橡胶(NR)生胶、混炼胶及硫化胶的弹性模量(G,)、弹性扭矩(S,)、损耗因子(tanδ)、储能模量(E,)、玻璃化转变温度(Tg)及损耗模量(E")进行研究。结果表明:自然凝固的生胶、混炼胶及硫化胶的G,及S,比乙酸凝固的生胶、混炼胶及硫化胶的高,tanδ较乙酸凝固的生胶、混炼胶及硫化胶的小;在低温时,自然凝固NR硫化胶的E,比乙酸凝固NR硫化胶的低,Tg及E"较乙酸凝固NR硫化胶的高,但当温度大于-80℃时,自然凝固的硫化胶的E,则稍高。

用动态剪切模量估算NR与SBR硫化胶的化学交联密度

用美国Ｍｏｎｓａｎｔｏ公司的橡胶加工过程分析仪测定ＮＲ和ＳＢＲ硫化胶或混炼胶料的动态剪切模量（Ｇ＇），进而根据Ｇ＿Ｎ￣０＝ｇ×２Ｘ＿０ＲＴ和Ｇｅ＝ｇ＇×２Ｘ＿（ｐｈ）ＲＴ估算其硫化胶的化学交联密度（Ｘ＿ｃｈ），结果发现：ＮＲ／过氧化二异丙苯体系硫化胶和混炼胶料的Ｇ＇是不同的，但用Ｇ＇估算的Ｘ＿ｃｈ与用化学分析法测定的结果基本相近；对ＳＢＲ／促进剂ＴＭＴＤ体系，用这种方法估算的Ｘ＿（ｃｈ）接近用应力－应变法和ＮＭＲ法的估算值；对ＮＲ／促进剂ＴＭＴＭ体系，用Ｇ＇估算的Ｘ＿（ｃｈ）与用溶胀法获得的数据基本接近。用Ｇ＇估算Ｘ＿（ｃｈ）法，十分简单、方便。

HNBR补强填充体系的研究

研究了白炭黑及改性酚醛树脂(SP6701)对氢化丁腈橡胶(HNBR)补强效果的影响。结果表明,在N550用量不变的情况下,白炭黑的加入能显著提高HNBR硫化胶的定伸应力和硬度,改善HNBR的耐热空气老化性能;加入SP6701后,胶料的拉伸强度逐渐降低,拉断伸长率先降低后升高,硬度和定伸应力则显著增大,混炼胶的Payne效应则是随着SP6701含量的增加而增强。综合而言,SP6701能够明显提高硫化胶的硬度和定伸应力,但对于其它性能的影响很微弱,甚至会产生相反的影响。

环氧化天然橡胶的流变行为和力学行为

用橡胶加工分析仪研究了环氧化天然橡胶(ENR)的流变行为和力学行为,并和天然橡胶(NR)进行了比较。结果表明,在高剪切速率区,ENR和NR的表观粘度都随剪切速率的增加而降低,但ENR表观粘度的降低幅度比NR小。ENR和NR的粘流活化能均随剪切速率的增加先降低而后又增加,但ENR粘流活化能比NR大。在大应变范围,ENR的转矩S'的应变响应明显与NR不同。在高频区,随温度增加NR的G'略有降低,而ENR的则明显下降。

炭黑N660用量对溴化丁基橡胶动态力学性能的影响

用橡胶加工分析仪(RPA)等研究了炭黑N 660填充量不同的溴化丁基橡胶(BIIR)的性能。结果表明,BIIR混炼胶的门尼黏度随炭黑填充量的增加而线性增大。炭黑填充量为40份(质量,下同)时填料网络明显。经过3次应变扫描发现,炭黑填充量为30份时BIIR混炼胶开始出现填料网络,且在RPA应变扫描时应变大于10%后填料网络几乎被完全破坏;损耗因子随炭黑填充量的增加而增大,应变依赖性增强。随RPA应变扫描温度的升高,BIIR混炼胶的储能模量下降,对应变的依赖性减弱,损耗因子增大。填充40份炭黑的BIIR硫化胶具有较高的拉伸强度和扯断伸长率。

偶联剂Si69对白炭黑/炭黑填充溶聚丁苯橡胶动态黏弹性能的影响

在应变和温度扫描以及不同扫描时间间隔的条件下,用橡胶加工分析仪研究了偶联剂Si 69对白炭黑/炭黑填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)动态黏弹性能的影响。结果表明,在第1次应变扫描过程中,随着炭黑用量的增加,SSBR混炼胶的弹性模量(G')逐渐降低,偶联剂作用减弱;添加偶联剂后,SSBR硫化胶中填料聚集程度减弱;在第2次应变扫描过程中,随着与第1次应变扫描时间间隔的延长,应力软化减弱,且温度对填料聚集影响程度大于压力的影响;随着温度的升高,混炼胶的G'逐渐下降,并且随着炭黑用量的增加,偶联剂作用减弱;在较高应变下,添加偶联剂混炼胶的初始转矩高于未添加偶联剂混炼胶,且弛豫速率较快。

促进剂品种对环氧化天然橡胶动态性能的影响

采用橡胶加工分析仪研究促进剂M,TMTD和NS对环氧化天然橡胶(ENR)动态性能的影响。结果表明:采用不同促进剂的ENR胶料的硫化程度不同,硫化胶的动态性能对频率、应变和温度的响应不同;采用促进剂NS的ENR硫化胶具有较高的剪切储能模量和较低的损耗因子,其动态性能较好。

用橡胶加工分析仪研究微波干燥天然橡胶的性能

用橡胶加工分析仪对微波干燥的天然橡胶进行了应力松弛扫描、温度扫描和应变扫描,并与热空气干燥的天然橡胶进行了对比。结果表明,热空气干燥的天然橡胶应力松弛较快,而微波干燥的天然橡胶拉伸诱导结晶表现尤为明显。

橡胶加工分析仪在高分子物理实验教学中的应用

为了激发学生对高分子物理实验课程的积极性,提高大型仪器设备的利用率,拓宽学生的知识面,使学生在本科阶段接触到先进的仪器测试技术,我们将橡胶加工分析仪器用于高分子物理实验教学。本文介绍了橡胶加工分析仪的主要检测功能,并通过三种橡胶加工分析实验的设置阐述了橡胶加工分析仪的具体应用。该实验的设置可以使学生通过实验巩固高分子物理知识,分析橡胶加工分析实验中具体的高分子物理问题,更好地理解与掌握高分子基本理论。

用橡胶加工分析仪测定过氧化物硫化三元乙丙橡胶的交联密度

利用橡胶加工分析仪(RPA)测得二(叔丁基过氧化异丙基)苯(BIPB)硫化三元乙丙橡胶(EPDM)的硫化曲线,依据理想橡胶弹性方程计算得到EPDM硫化胶的交联密度,并与平衡溶胀法和单轴拉伸法测得结果进行了比较。结果表明,由平衡溶胀法、单轴拉伸法和硫化曲线法测得EPDM硫化胶的交联密度呈现相似的变化规律,即交联密度随着BIPB用量的增加而增大,但又因分子链缠结不同而存在差异;平衡溶胀法与硫化曲线法测得EPDM硫化胶的交联密度相关性比较好,因而利用RPA测定硫化胶的交联密度是可行的。

用橡胶加工分析仪研究环氧化天然橡胶的性能

用橡胶加工分析仪对环氧化天然橡胶进行了温度扫描、频率扫描和应变扫描,并和天然橡胶的响应曲线进行了对比。

胶料辊筒操作性能的分析与表征

以乳聚丁苯橡胶和溶聚丁苯橡胶胶料为例,研究胶料辊筒操作性能的测试与分析。结果表明:采用门尼粘度和门尼松弛特性参数不能有效表征胶料的辊筒操作性能;采用橡胶加工分析仪分析胶料对频率、应变和温度的响应可全面评价胶料的辊筒操作性能。

使用橡胶加工分析仪来研究白炭黑补强溶聚丁苯胶料的焦烧行为

研究了双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(TESPT)对白炭黑补强溶聚丁苯胶料的硫化过程的影响。发现使用ASTM D1646-2015测试,并不能准确的反应白炭黑补强胶料的焦烧行为。为了解决这个问题,使用了橡胶加工分析仪(RPA)不同应变下的时间扫描,将白炭黑聚集和橡胶硫化两个行为分开来研究。

除臭菌株对NR动态力学性能的影响

采用RPA2000橡胶加工分析仪,分析了不同凝固方式获得的NR的动态力学性能。结果发现,除臭菌株C5对生物凝固胶的动态力学性能无不良影响,且加有除臭菌株C5的生物凝固胶块具有比生物凝固和酸凝固更好的加工性能和回弹性。