湿法混炼丁腈橡胶/高岭土复合材料的流变特性和力学性能

采用湿法混炼制备了丁腈橡胶/高岭土(NBR/Kaolin)复合材料,同时与传统干法混炼进行对比,研究了NBR/Kaolin复合材料的硫化特性、流变特性以及力学性能。结果表明,湿法混炼得到的NBR/Kaolin复合材料的交联程度较大,硫化时间较短,拉伸强度和断裂伸长率更优异,其中拉伸强度提升了147%、断裂伸长率提升了36%。通过专门设计的橡胶加工分析(RPA)测试程序测定了NBR/Kaolin复合材料的流变特性,证明了湿法混炼工艺使NBR和Kaolin之间的相互作用更强,对应的NBR/Kaolin复合材料的力学性能也更加优异。

常温固化下偏高岭土基高韧性地聚合物复合材料的性能研究

以偏高岭土为前驱体,在常温固化条件下制备了高韧性地聚合物复合材料(HTGC),研究了不同粒径偏高岭土的复掺比例、激发剂的浓度和模数、养护龄期对HTGC抗压、抗拉和抗弯性能的影响。结果表明:复掺适量不同粒径的偏高岭土有利于提高HTGC的抗压和抗拉性能;随着激发剂浓度从6 mol/L增至14 mol/L,试件的抗拉和抗压强度增大,拉伸和抗弯延性有所降低;随着激发剂模数从1.2增至2.0,试件抗压和抗拉强度基本有所降低;偏高岭土基HTGC具有明显的早强特性,这使其在快速建造项目中具有较大的应用潜力。

氢化丁腈橡胶/丁腈橡胶耐热密封复合材料的性能研究

研究炭黑、白炭黑、碳酸钙和陶土对氢化丁腈橡胶(HNBR)/丁腈橡胶(NBR)耐热密封复合材料的硫化特性、物理性能、耐热空气老化性能和耐油性能的影响。结果表明:白炭黑补强并用胶的耐热空气老化性能和耐油性能较好,但压缩永久变形大;陶土和碳酸钙补强并用胶的各项性能均较差;炭黑N220补强并用胶的物理性能较好,压缩永久变形小,更适合作为制备HNBR/NBR耐热密封材料的补强填料;炭黑N220和N330在并用胶中分散均匀,而炭黑N770分散不均匀,粒子聚集体较多。

碳纳米管直径对丁腈橡胶复合材料性能影响的分子模拟

利用分子动力学模拟研究碳纳米管(CNTs)直径改变时对丁腈橡胶(NBR)基体力学及摩擦学性能的影响。采用恒应变法考察不同复合材料模型的力学性能,结果表明复合材料力学性能随着NBR基体中CNTs直径增大呈现先增加后减小的趋势。剪切模拟结果表明,剪切后复合材料基体中分子链发生了不同程度的断裂,出现了聚合物分子链向摩擦界面聚集的现象,其中较大直径CNTs增强NBR复合材料中分子链相对完整连续,摩擦学性能改善效果更好。较大直径CNTs对NBR基体具有显著的增强效果,限制了NBR分子链的活动能力,更多的分子链聚集在CNTs周围,复合材料体系致密性及稳定性提高,从而改善了CNTs/NBR复合材料力学及摩擦学性能。其中直径(6,6)CNTs增强NBR复合材料具有更高的剪切模量,力学性能优异,表现出了更好的摩擦磨损性能。

丁腈橡胶/聚氨酯复合材料用相容剂的合成及复合材料的性能研究

利用端羟基液体丁腈橡胶(HTBN)分别与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和对氯苯基异氰酸酯(4CPI)反应制备HTBN-聚氨酯(PU)和HTBN-4CPI两系列相容剂,研究其对采用机械共混法制备的丁腈橡胶(NBR)/PU复合材料性能的影响。结果表明:加入相容剂后,NBR和PU的相容性得到有效改善,NBR/PU复合材料的拉伸强度和储能模量增大,耐磨性能提高;当HTBN-4CPI质量分数为0.98%时,NBR/PU复合材料的拉伸强度和储能模量最大,耐磨性能最佳,其中拉伸强度增大35%,磨耗量减小56%。

高岭土/醋酸钠插层复合材料合成NaY分子筛及其对Cr^(3+)离子的吸附性能

以直接插层法制备的高岭土/醋酸钠插层复合材料(KNM)为原料,采用原位晶化技术成功合成出NaY分子筛,研究了KNM的插层率及KNM添加量对NaY分子筛相对结晶度的影响及其在对重金属Cr^(3+)离子吸附方面的应用。通过粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N_(2)静态吸附法和电子扫描电镜(SEM)等手段对样品进行表征。结果表明:添加KNM能够合成出纯的NaY分子筛(N-NaY);当KNM添加质量分数低于10%时,与未添加KNM合成的NaY分子筛(R-NaY)相比,其相对结晶度均有所提高;随着KNM添加量的增加,N-NaY的相对结晶度先增加后降低;当加入质量分数1%的插层率90%的KNM时,N-NaY的相对结晶度达到最大值47%;相比于R-NaY,其具有较好的孔结构,孔体积为0.35 cm^(3)/g,BET比表面积为486.86 m^(2)/g;在最佳吸附温度20℃、吸附时间30 min、NaY分子筛用量1.0 g时,N-NaY对Cr^(3+)离子的吸附率可以达到95%。

复合型增强剂对氢化丁腈橡胶/氟橡胶复合材料性能的影响

将炭黑(CB)、氢氧化单甲基丙烯酸锌(HZMMA)和碳纳米管(CNTs)进行复配,以改性氢化丁腈橡胶(HNBR)/氟橡胶(FKM)共混胶,制备了HNBR/FKM复合材料,研究了复合型增强剂对HNBR/FKM共混胶硫化特性、硫化胶的物理机械性能、动态力学性能和耐热氧老化性能的影响。结果表明,当加入HZMMA和CNTs后,HNBR/FKM复合材料的硫化速率加快且交联程度提高;在HZMMA和CNTs的协同作用下,HNBR/FKM复合材料的物理机械性能明显提高;与纯CB增强的相比,加入3份(质量)CNTs的HZMMA增强的HNBR/FKM复合材料热氧老化后扯断伸长率的保持率最高,与此同时硬度变化率最低;随着CNTs添加量的增加,HNBR/FKM复合材料的玻璃化转变温度向低温方向移动,同时损耗因子呈逐渐下降的趋势。

纳米高岭土/橡胶复合材料的性能研究

研究纳米高岭土/橡胶(SBR,NR,BR和EPDM)复合材料的物理性能和热稳定性能,并用透射电子显微镜、X射线衍射、红外光谱和热重分析法对高岭土/橡胶复合材料进行分析。结果表明,与白炭黑/橡胶复合材料相比,纳米高岭土/橡胶复合材料回弹性、拉伸性能和热稳定性较好,撕裂强度和定伸应力稍差;高岭土片层厚度为纳米级、分散性良好、片状粒子与橡胶大分子在纳米尺度紧密结合以及纳米高岭土片层在橡胶基体中分离且定向平行排列,是复合材料具有优良物理性能和热稳定性的重要原因。

高岭土/白炭黑并用填充天然橡胶复合材料的性能

以高岭土和白炭黑作为增强剂,采用熔融共混法制备了一系列的天然橡胶(NR)复合材料,并对其微观结构、气体阻隔性能和力学性能进行了表征。结果表明,改性高岭土(MK)以片层结构,白炭黑(PS)以球状结构,均匀分散于NR基体之中;MK与PS单独填充NR时,随着MK填充量的增加,NR复合材料的气体阻隔性能逐渐提高,而且MK的增强和阻隔作用都优于PS;MK与PS并用填充时,混合物填充NR复合材料的阻隔性能、拉伸模量和拉伸强度都优于MK、PS单独填充的NR复合材料,填料并用更有效地改善了NR复合材料的气体阻隔性能和力学性能。

凝聚共沉法稀土掺杂高岭土/天然橡胶复合材料的性能研究

研究凝聚共沉法稀土掺杂高岭土/天然橡胶(NR)复合材料的性能,并与粉体高岭土/块状NR机械混炼硫化胶进行对比。结果表明:稀土掺杂高岭土在NR基体中具有良好的分散性,二者构成的界面结合牢固;与粉体高岭土/块状NR机械混炼硫化胶相比,凝聚共沉法稀土掺杂高岭土/NR硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度有较大提高;与镧和钐相比,镨化合物对高岭土的掺杂改性效果更明显。

苯并噁嗪树脂/丁腈橡胶复合材料双网络结构及其耐烧蚀和绝热性能

考察了苯并噁嗪树脂(PBR)对丁腈橡胶(NBR)耐烧蚀和绝热性能的影响。结果表明,随着PBR用量的增加,PBR/NBR复合材料的线性烧蚀率和热导率下降,这主要是由于燃烧表面的炭化物和基质之间的强烈相互作用及PBR在整个NBR基体中形成的树脂网络结构阻止了外部热流的侵入,此外PBR还能生成不可燃气体阻止了基质的进一步燃烧。当PBR用量为60份(质量)时,PBR/NBR复合材料的线性烧蚀率和热导率分别达到0.023 mm/s和0.169 W/(m·K)。

高岭土/白炭黑并用填充丁基橡胶复合材料的气体阻隔性能

以改性高岭土(MK)和白炭黑(PS)作为增强剂,采用熔融共混法制备了一系列的丁基橡胶(ⅡR)复合材料,并对其微观结构、力学性能和气体阻隔性能进行了分析测试。结果表明:MK以片层结构,PS以球状结构分散于ⅡR基体中,有效地改善了ⅡR复合材料的力学性能和气体阻隔性能;MK与PS单独填充时,MK/ⅡR的定伸应力低于PS/ⅡR,而拉伸强度和气体阻隔性能则明显高于PS/ⅡR,而且随着MK用量的增加,MK/ⅡR的相对渗透率逐渐降低;MK与PS并用填充时,(MK+PS)/ⅡR的定伸应力接近PS/ⅡR,拉伸强度与MK/ⅡR相差较小,(MK+PS)/ⅡR的气体阻隔性能普遍高于含等量的MK和PS单独填充的ⅡR复合材料,并用填充复合材料具有良好的综合力学性能和气体阻隔性能。

丁苯橡胶/高岭土纳米复合材料的性能

采用熔融共混法和乳液共混法制备了丁苯橡胶/高岭土纳米复合材料,研究了复合材料的分散性能、力学性能和热稳定性能。结果表明,高岭土在橡胶基体中具有良好的分散性。熔融共混法制备的复合材料的力学性能基本接近白炭黑填充橡胶,其热稳定性能明显优于白炭黑填充橡胶。随着纳米高岭土用量的增大,乳液共混法制备的复合材料的拉伸强度先增大后减小,且当纳米高岭土用量为40质量份时,复合材料的综合性能良好。

高岭土/丁苯橡胶复合材料的界面特征研究

采用4种不同粒级的改性高岭土填充丁苯橡胶,制备高岭土/丁苯橡胶复合材料,通过FT-IR对改性高岭土进行表征,采用SEM分析了高岭石颗粒的形态和细度对橡胶复合材料力学性能的影响。结果表明,高岭石颗粒细、片薄的A-1和A-2样,改性后制备的复合材料,其力学性能明显优于粒度相对较粗、片厚的A-3,A-4样;剥片不仅使高岭土中高岭石颗粒粒度变小,且填充橡胶后高岭石颗粒分散均匀,片状取向定向排列,高岭石和橡胶基体结合紧密,发挥了片状晶形的补强作用。

船用高阻尼丁腈橡胶/酚醛树脂/氯化石蜡复合材料的制备与性能

分别将酚醛树脂(PF)作为硫化剂和共混物与丁腈橡胶(NBR)结合,研究PF添加量对NBR力学性能、阻尼性能和耐油性能的影响,并向其中引入氯化石蜡(CP52),制备在室温环境下具备高阻尼性能的NBR/PF/CP52三元复合材料。结果表明,PF能显著拓宽NBR的有效阻尼温域并使其玻璃化转变温度向高温方向偏移;相比于NBR/PF共混胶,PF作为硫化剂制备的硫化胶具有更好的力学强度和耐油性能,添加50份(质量)PF硫化胶的拉伸强度和撕裂强度分别可达23.27MPa和38.47MPa,经72 h热油浸泡后的质量变化率仅为1.36%,满足工程应用需求。CP52通过与NBR形成分子间强范德华力,能进一步增强NBR/PF复合材料的阻尼性能,当m(NBR)/m(PF)/m(CP52)为100/50/75时,复合材料的有效阻尼温域为-9.0~45.5℃,损耗因子峰值高达1.48,在室温环境下具有很好的阻尼性能。

轿车轮胎胎面胶用高岭土/丁苯橡胶复合材料制备方法

由武汉理工大学和北海高岭科技有限公司申请的专利（公开号CN101935414A，公开日期2011-01—05）“轿车轮胎胎面胶用高岭土／丁苯橡胶复合材料制备方法”，提供了一种轿车轮胎胎面胶用高岭土／丁苯橡胶（SBR）复合材料的制备方法，包括高岭土表面改性、混炼工艺和硫化工艺等。

NaY分子筛复合材料及其催化裂化催化剂性能

以高岭土和水玻璃为原料,采用水热法原位晶化合成了NaY分子筛复合材料,通过离子交换法改性并制备出催化裂化催化剂,利用X射线荧光仪、N2吸附-脱附仪、扫描电子显微镜等仪器对试样进行结构表征,在固定流化床微型反应器装置上进行催化剂裂化反应性能评价。结果表明:该NaY分子筛复合材料的外比表面积为93.70 m^(2)/g,介孔孔容为0.19 cm^(3)/g,颗粒直径约在300~500 nm;改性后复合材料的介孔主要分布在2~20 nm,且为双孔分布,分布峰分别为3.8,5.6 nm;与常规NaY型分子筛催化剂相比,采用该NaY型分子筛复合材料所制备的催化剂其反应转化率、液化气和总液体收率依次提高6.18,5.16,1.61个百分点,重油收率下降3.34个百分点,生焦因子下降0.80。

溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物/高岭土纳米复合材料在药用丁基橡胶塞中的应用

研究溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物(BIMSM)/高岭土纳米复合材料在药用丁基橡胶(IIR)胶塞中的应用。结果表明:BIMSM/高岭土纳米复合材料具有优异的气密性和耐热老化性能;用BIMSM/高岭土纳米复合材料生产的药用IIR胶塞穿刺落屑性能和气密性均显著改善,同时可减小胶塞厚度。

粘土/羧基丁腈橡胶纳米复合材料的结构与性能研究

利用橡胶乳液／粘土纳米晶层互穿技术制备了粘土／羧基丁腈橡胶纳米复合材料，用透射电 子显微镜证实和描述了其纳米分散相结构，用动态粘弹谱仪测量和研究了其动态力学性能和分子热运动特 性．研究了这种纳米复合材料的力学性能、各向异性、耐磨性、气密性和溶胀性等性能，剖析了粘土晶层的 补强机理和分散机理、结果表明，复合材料中粘土的精细分散结构使材料具有较好的力学性能，如拉伸强 度和撕裂强度，耐溶胀性能。

丁腈橡胶/膨胀石墨导电纳米复合材料的制备和性能

采用熔融插层法制备了丁腈橡胶/膨胀石墨纳米复合材料。扫描电镜(SEM)研究表明,超声处理后的膨胀石墨薄片厚度为纳米级。透射电镜(TEM)研究证实,膨胀石墨确以纳米级尺寸分散在橡胶基体中。力学性能研究表明,填加5份膨胀石墨时,纳米复合材料的拉伸强度最大,为28·4MPa,是不含膨胀石墨的复合材料的1·8倍。导电性能研究显示,填加10份膨胀石墨时,纳米复合材料的表面电导率和体积电导率分别为1·1×10-9S/cm和1·2×10-9S/cm,是不含膨胀石墨的复合材料的100倍和43倍。