有机粘土/反式-1,4-聚异戊二烯复合材料的拉伸诱导结晶行为

采用I.44P有机粘土(OC)填充反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)制备有机粘土/反式-1,4-聚异戊二烯复合材料,考察有机粘土用量对TPI拉伸诱导结晶行为的影响。采用X射线衍射仪,扫描电子显微镜、透射电子显微镜、动态力学分析仪、差式扫描量热仪等测试表征OC/TPI复合材料的微观结构及动态性能。结果表明:OC用量为1%时,OC/TPI复合材料物理性能最优,拉伸强度达到22.5MPa,较纯TPI的拉伸强度上升11.4%;随着有机粘土的添加,OC/TPI复合材料的临界诱变点(ε0)发生前移,表明拉伸诱变行为逐渐在较低应变下发生,当OC用量为1%时,ε0对应的拉伸应变值最小,这说明有机粘土填加量为1%时拉伸诱导性能更容易发生。

天然橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯并用胶的制备及性能研究

制备减震制品用天然橡胶(NR)/反式1,4-聚异戊二烯(TPI)并用胶,并研究天然TPI(杜仲胶和古塔波胶)和合成TPI(牌号TPI-28,TPI-58,TPI-80)对NR/TPI并用胶性能的影响。结果表明:合成TPI的结晶度高于天然TPI;天然TPI和合成TPI对NR/TPI混炼胶的加工安全性和硫化速率的影响十分微小;与NR硫化胶相比,NR/TPI硫化胶的邵尔A型硬度和100%定伸应力提高,回弹值增大,压缩永久变形减小,阻尼性能提高,动态生热降低,耐热空气老化性能改善,耐疲劳性能显著提高,尤其是NR/TPI-28硫化胶的六级屈挠龟裂疲劳次数和伸张疲劳次数分别达到100万和近200万。NR/TPI并用胶可显著延长减震制品的使用寿命。

反式-1,4-聚异戊二烯/天然橡胶共混硫化胶的结晶行为

通过控制反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)与天然橡胶(NR)的配比制备了具有温度感应效应的TPI/NR共混硫化胶。研究表明,NR的加入降低了共混胶的X射线衍射峰强度,减小了其结晶焓和结晶度。随NR用量增加TPI/NR硫化胶的拉伸强度减小、扯断伸长率增大,断面颗粒物总体呈增多趋势。NR与TPI的相容性良好,共混胶的填料网络分散均匀,储能模量与损耗因子均随NR用量变化而变化。不同配比的共混胶都存在应力作用下的低温固定、高温回弹效应。加入NR对共混胶中β晶型的抑制作用更大,当其用量为30份(质量)时,共混胶中有X射线衍射峰消失,断面颗粒物最少,交联密度达到最大值。

不同抗氧剂对反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶及其复合材料性能的影响

研究了3种抗氧剂对反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)生胶耐老化性能、天然橡胶(NR)/TBIR混炼胶硫化特性和NR/TBIR硫化胶物理机械性能及耐屈挠疲劳性能的影响。结果表明,不同种类抗氧剂对TBIR生胶和NR/TBIR复合材料的防老化效果不同。含有不同抗氧剂的TBIR生胶的氧化诱导温度和氧化诱导时间不同,其中含有受阻酚类、对苯二胺类和亚磷酸酯类复合抗氧剂的TBIR生胶的氧化诱导温度最高、氧化诱导时间最长,其耐热氧老化性能最好。相较于NR混炼胶,不同NR/TBIR混炼胶的最小转矩均有不同程度的增大,焦烧时间延长,正硫化时间缩短,硫化速率加快,其中含有复合抗氧剂混炼胶的硫化速率较其他混炼胶更快。抗氧剂种类对NR/TBIR硫化胶的物理机械性能和常温耐屈挠疲劳性能无显著影响;相较于NR硫化胶,NR/TBIR硫化胶的拉伸强度、定伸应力和扯断伸长率均略降低,耐磨性能均显著提高,而滚动阻力则均显著降低;相较于NR硫化胶,除含有受阻酚类抗氧剂的NR/TBIR硫化胶外,其他硫化胶的老化系数均减小;相较于NR硫化胶,NR/TBIR硫化胶的常温疲劳寿命均显著延长,90℃时的高温疲劳寿命有不同程度的延长,其中仅含有受阻酚类抗氧剂硫化胶的疲劳寿命最长;100℃老化48 h后仅含有受阻酚类抗氧剂NR/TBIR硫化胶的六级疲劳寿命显著延长,而其他NR/TBIR硫化胶和NR硫化胶疲劳寿命基本保持不变。综合而言,受阻酚类抗氧剂对NR/TBIR硫化胶具有较好的热氧老化防护作用。

反式-1,4-聚异戊二烯改性氯丁橡胶的研究

研究了不同门尼粘度的反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)与氯丁橡胶(CR)并用胶的性能,并对比了CR/TPI与CR硫化胶的性能。结果表明,CR中并用10份TPI可明显改善开炼机混炼时的粘辊性、胶料在硫化过程中产生气泡等缺陷;并用TPI后,硫化胶的物理机械性能、耐热老化性能和耐臭氧性能有所下降,但当TPI与CR门尼粘度相近时,硫化胶的耐屈挠疲劳性能可提高1倍左右。

天然橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯并用胶硫化体系的研究

考察了3种典型促进剂,噻唑类(M)、次磺酰胺类(NOBS)和秋兰姆类(TMTD),普通硫化体系(CV)、半有效硫化体系(SEV)、有效硫化体系(EV)及促进剂NOBS用量、硫黄用量对并用胶性能的影响。结果表明,NOBS是并用胶作为胎面胶较为理想的促进剂,CV体系和SEV体系可以获得较好的综合性能。反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)并用胶的性能变化规律与一般橡胶有所不同,当硫黄用量为3～5份,促进剂NOBS用量0.8～1.0份时,并用胶可获得良好的综合性能。

反式-1,4-聚异戊二烯相对分子质量的调节

采用负载钛本体沉淀聚合法,以氢气作链转移剂,制备了不同相对分子质量的反式-1,4-聚异戊二烯(TPI),讨论了老化、氢气调节及塑炼对其相对分子质量的影响,以及不同相对分子质量TPI的结构与性能。结果表明,本体系合成TPI的数均相对分子质量为(5～15)×104,相对分子质量分布为2.00～3.00;门尼粘度为20～120时,随着TPI相对分子质量的降低,其结晶速度提高,结晶度无明显变化,拉伸强度明显降低,扯断伸长率、屈服强度和邵尔A型硬度无明显变化。

门尼黏度对反式-1,4-聚异戊二烯及其并用胶性能的影响

研究了门尼黏度对反式 - 1,4 -聚异戊二烯 (TPI)及丁苯橡胶 (SBR) /TPI并用胶性能的影响。结果表明 ,TPI生胶的邵尔A型硬度随其门尼黏度的增大而增大 ,当门尼黏度为 70左右时 ,TPI生胶的拉伸强度、扯断伸长率、10 0 %定伸应力、撕裂强度及结晶度出现最大值 ;随着TPI门尼黏度的增大 ,其硫化胶的力学性能提高 ,Goodrich压缩生热减小 ,撕裂强度在门尼黏度为 90左右时存在最大值 ,TPI的最佳门尼黏度为 5 0～ 10 0 ;TPI硫化胶的热氧老化以断链反应为主 ,门尼黏度越高 ,混炼难度越大 ,同时硫化胶的耐老化性能越差。TPI的门尼黏度越高 ,SBR/TPI并用胶 6 0℃的损耗因子越低 ,0℃的损耗因子基本不变 ,其硫化胶的力学性能较好 ,但混炼困难 ,TPI适宜的门尼黏度为 5 0～ 10 0。

反式1,4-聚异戊二烯在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

研究反式1,4-聚异戊二烯(TPI)在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明,胎面胶配方中用20份TPI或充油TPI等量替代NR,对胶料混炼工艺基本无影响,其中充油TPI/NR胶料焦烧时间稍有延长,硫化速率减慢;硫化胶定伸应力提高,滚动阻力降低,耐磨性能、耐屈挠龟裂性能和压缩生热性能获得改善,且湿摩擦因数降幅很小,可使轮胎行驶性能获得较佳平衡。

预处理法合成环氧化反式-1,4-聚异戊二烯及其结构与性能

采用预处理法对反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)进行环氧化改性,合成了具有不同环氧度的环氧化TPI(ETPI),考察了预处理剂/水(体积比,下同)、投料比[过氧乙酸/TPI(摩尔比,下同)]对ETPI环氧度的影响,并对ETPI的结构及性能进行了表征。结果表明,预处理法合成的ETPI其环氧度显著提高,当预处理剂/水为70/130时,所得ETPI的环氧度可达19.0%;当投料比大于2/5时,环氧度开始降低,最佳投料比为2/5;TPI环氧化后,其物理机械性能有所降低;ETPI(环氧度15.8%)具有2个玻璃化转变温度,分别是-57.2℃和-9.8℃。

用溶液法环氧化改性反式-1,4-聚异戊二烯及产物表征

以过氧乙酸为环氧化剂,在反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的氯仿溶液中进行环氧化反应,获得了具有不同环氧度的环氧化反式异戊橡胶(ETPI),用红外光谱和核磁共振氢谱对其进行了表征,并通过差示扫描量热分析研究了其热性能。结果表明,用溶液法能够合成出环氧度较高(最高可达80%)的ETPI,合适的反应温度为30℃;环氧化反应基本按化学计量进行,可通过调节过氧乙酸与TPI双键的摩尔比来控制环氧度。红外光谱和核磁共振氢谱的分析结果证实TPI经改性后已经在分子链上引入了环氧基团,两种方法测得ETPI的环氧度具有较好的线性关系。ETPI的环氧度超过38.0%后结晶完全被破坏,玻璃化转变温度则随其环氧度增加而升高,二者呈线性关系;环氧度不同的ETPI都只显示出1个玻璃化转变温度,说明在TPI分子主链上的环氧化改性是均匀的。

反式丁二烯-异戊二烯共聚物相对分子质量及其分布的调节

采用负载钛催化剂经溶液聚合法合成了反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶（TBIR）,研究了聚合条件、氢气调节及塑炼对TBIR相对分子质量及其分布的影响。特性黏数和门尼黏度的测试结果表明,聚合条件对TBIR的相对分子质量略有影响;氢气分压对TBIR相对分子质量的影响较明显,其在0.01~0.06 MPa内变化可使TBIR的门尼黏度在20~70、特性黏数在1.3~3.5 dL/g内调节。凝胶渗透色谱测试结果表明,一次性加入氢气所合成TBIR的分子量分布呈多峰结构;连续加入氢气时呈单峰结构,多分散指数为3.04。

氯化反式1,4-聚异戊二烯在CR/TPI并用胶中的应用

研究氯化反式1,4-聚异戊二烯(CTPI)对CR/反式1,4-聚异戊二烯(TPI)并用胶性能的影响。结果表明,在CR/TPI并用胶中加入CTPI可缩短胶料的焦烧时间和正硫化时间,改善TPI与CR的相容性,从而改善胶料中炭黑的分散性,显著提高胶料的耐屈挠疲劳性能。

用于全钢子午线轮胎胎侧胶的反式-1,4-聚异戊二烯/天然橡胶/顺丁橡胶并用胶的性能

研究了不同反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)用量对用于全钢子午线轮胎胎侧胶的TPI/天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)并用胶力学性能、动态力学性能和热老化性能的影响,并对并用胶进行了配方优化。结果表明,当TPI/NR/BR的并用比(质量比)为15.0/42.5/42.5时,混炼胶外表光滑,硬度适中;TPI/NR/BR并用胶的硫化特性与NR/BR并用胶相比变化不大,且在保持后者力学性能的基础上,动态力学性能明显提高;经配方优化后,并用胶耐屈挠性优异,滚动阻力、压缩生热降低,是一种较为理想的全钢子午线轮胎胎侧胶材料。

反式-1,4-聚异戊二烯的结晶性对丁苯橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯共混硫化胶拉伸性能的影响

用X射线衍射仪分析了反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的拉伸结晶性能,研究了其对丁苯橡胶(SBR)/TPI共混硫化胶拉伸性能的影响。结果表明,TPI具有明显的拉伸诱导结晶特性。未填充炭黑的SBR/TPI共混硫化胶及TPI硫化胶的结晶衍射峰强度从大到小依次为预拉伸试样、拉断试样和原始试样,并且TPI用量越多相应试样的结晶衍射峰强度越大;炭黑填充SBR/TPI共混硫化胶的结晶度比相应的未填充试样低得多。炭黑填充SBR/TPI共混硫化胶的拉伸强度比未填充胶料明显提高,硬度随TPI用量增加而提高的幅度低于未填充者;未填充胶料的扯断伸长率先降低后升高,而填充胶料整体上呈现下降的趋势;未填充及填充胶料的100%定伸应力都随着TPI用量的增加而升高;炭黑填充胶料在50 mm/min拉伸速率下的拉伸强度比500 mm/min拉伸速率下测得结果的增长幅度以及预拉伸试样比原始试样拉伸强度的增长幅度都小于未填充胶料。

不同门尼黏度反式-1，4-聚异戊二烯与炭黑的相互作用及其对硫化胶性能的影响

研究了不同门尼黏度反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)与炭黑N 330的相互作用及其对TPI硫化胶物理机械性能和疲劳性能的影响。结果表明,随TPI生胶门尼黏度增大,炭黑结合胶含量减少,炭黑分散性变差,增强作用减弱。未填充炭黑TPI硫化胶的100%定伸应力和拉伸强度随TPI门尼黏度的增大而显著提高;用炭黑增强后,不同门尼黏度TPI硫化胶的100%定伸应力和拉伸强度差别不大。不同门尼黏度TPI硫化胶的压缩生热和压缩永久变形在填充炭黑后均增大,其中低门尼黏度的增加幅度显著大于高门尼黏度者;不同门尼黏度TPI硫化胶压缩生热的变化主要由炭黑与橡胶之间的作用引起。生胶门尼黏度为50～80的TPI硫化胶的动态疲劳性能较好。

反式-1,4-聚异戊二烯的氯化改性

采用水相悬浮法，在常压下对反式-1，4-聚异戊二烯（TPI）进行氯化改性。研究了温度、时间、粒径等对氯化反式-1，4-聚异戊二烯（CTPI）氯含量的影响。得到适宜的反应条件是：采用两阶段升温的方法，控制一定的通氯量，第一阶段，反应温度为35℃，反应时间为2～3h；第二阶段．反应温度为50～55℃，反应时间为1～6h，可获得氯质量分数在50％以内的CTPI，产品为可溶解的白色疏松颗粒。

反式1,4-聚异戊二烯弹性体的应用研究进展

介绍反式1,4-聚异戊二烯(TPI)的性能特点、来源以及TPI弹性体的应用研究现状。TPI的性能特点主要是滚动阻力小、生热低、耐磨和耐疲劳等性能好。其来源主要包括天然提取和人工合成。TPI主要以与天然橡胶、氯丁橡胶和丁苯橡胶等并用应用于绿色轮胎中,能有效改善胎面胶的综合性能。

反式-1,4-聚异戊二烯/乙炔黑复合材料的形状记忆性能

用橡胶加工方法制备了反式-1,4-聚异戊二烯/乙炔黑复合材料,研究了复合材料的力学性能、导电性、热致及电致形状记忆性能。结果表明:随乙炔黑用量的增加,复合材料的拉伸强度先增后减,断裂伸长率则是单调降低;体积电阻率呈非线性降低趋势;试样具有热致形状记忆性能,随着乙炔黑用量增加,热刺激响应温度呈先升后降的趋势,热致形变回复率保持在90%左右,回复速度呈降低趋势。乙炔黑含量及施加的电压对试样的电致形状记忆性能有重要影响,乙炔黑用量增加或电压升高,试样的电致回复性能提高。

拉伸结晶对反式-1,4-聚异戊二烯/丁苯橡胶并用硫化胶性能的影响

研究了反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)拉伸结晶对TPI/丁苯橡胶(SBR)并用硫化胶性能的影响。结果表明,TPI拉伸结晶能够明显降低TPI/SBR并用硫化胶的扯断伸长率;热老化后,随着预拉伸倍数的增大,TPI/SBR并用硫化胶硬度的变化增大,拉伸强度和扯断伸长率的变化率增大。预拉伸2.0倍时试样的动态疲劳性能最好。随着预拉伸倍数的增大,试样的熔融温度逐渐向高温方向移动,结晶度呈现出降低趋势。