超声辅助挤出制备天然橡胶/丁苯橡胶共混胶

1954年有报道静态下聚合物熔体的超声辐射改善了分子取向和颜料分散性。大约在上世纪70年代，许多人研究了震动对聚合物熔体的影响，尤其是超声引起的聚合物熔体流动过程中的声空化，会影响流动、分子结构以及胶料的形态。

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。

反式丁戊橡胶对胶辊用丁苯橡胶/天然橡胶共混胶性能的影响

以天然橡胶、丁苯橡胶和反式丁戊橡胶为主体制备胶辊用橡胶共混材料,考察了反式丁戊橡胶配比对共混胶的相容性、硫化特性、力学性能、耐磨性能及耐老化性能等的影响。结果表明,反式丁戊橡胶用量从0增大到20份(质量)时,共混胶的交联密度逐渐增大,硫化时间缩短;拉伸强度逐渐增大,硬度小幅上升,压缩永久变形呈下降趋势,耐磨性能提高;三种橡胶的相容性良好,填料的分散性和共混胶耐老化性能得以改善。

三元乙丙橡胶/天然橡胶共混胶的硫化剂用量与辐射吸收剂量优化

探讨了辐照交联技术应用在三元乙丙橡胶/天然橡胶共混胶中时硫化剂用量与辐射吸收剂量的优化设计问题。通过将硫化剂用量与辐射吸收剂量的组合形成不同的交联方案,对不同交联方案下共混胶性能的测试结果采用回归分析的方法得到硫化剂用量和辐射吸收剂量与100%定伸应力、拉伸强度和扯断伸长率的回归方程,根据回归方程通过可视化模拟作出直观的二维等高线图和三维曲面图,并经由优化交联组合方案对回归分析结果进行了验证。结果表明,硫化剂增量系数和辐射吸收剂量的增大都能使共混胶的弹性模量增大,导致其100%定伸应力呈增大趋势、扯断伸长率呈减小趋势;随着硫化剂用量和辐射吸收剂量的增大,拉伸强度表现为先增大然后逐渐减小。高硫化剂用量-低辐射吸收剂量方案适合于制备对模量和强度要求较高的橡胶材料,而低硫化剂用量-高辐射吸收剂量方案适合于对扯断伸长率和耐老化性能要求较高材料。

氯化丁基橡胶/天然橡胶共混胶的力学性能

为探究氯化丁基橡胶(CIIR)和天然橡胶(NR)质量比对力学性能的影响,利用红外光谱仪、同步热分析仪、电子万能试验机、动态热分析仪、电子扫描显微镜等仪器分析共混胶的综合性能。结果表明,随着NR的加入增强了CIIR/NR共混胶的热稳定性;增强了CIIR/NR共混胶的弹性模量,在NR为30份时达到最大,此时拉伸强度变化不明显;变温下NR的加入未明显改变CIIR/NR共混胶的损耗因子范围,但在变频下发现NR的加入可拓宽共混胶的损耗因子范围。

丁苯橡胶/环氧化天然橡胶共混物力学性能研究

研究共混比、共混工艺条件、环氧化天然橡胶 (ENR)的环氧化程度 (DE)以及补强剂种类对充油SBR/ENR共混物硫化胶力学性能的影响。结果表明 ,共混物的共混比、共混工艺条件、ENR的环氧化程度及补强剂的种类均对SBR/ENR共混物硫化胶的力学性能有明显的影响。SBR/ENR在任何共混比 ,ENR任何环氧化程度下都形成不相容体系 ;将配合剂先加入SBR制成母炼胶 ,再与ENR共混 6min ,并在共混胶中添加HAF所制得的SBR/ENR共混物硫化胶综合力学性能最好。

辐照交联技术与天然橡胶/三元乙丙橡胶共混胶的共硫化

制备了具有不同共混比的天然橡胶(NR)/三元乙丙橡胶(EPDM)共混胶,对NR/EPDM热硫化胶进行应力-应变测试,筛选出热硫化过程中共硫化问题最严重的共混胶,采用辐照交联技术对其进行不同辐射吸收剂量的辐射处理,优选出最佳辐射吸收剂量;在最佳辐射吸收剂量下将不同共混比的NR/EPDM热硫化胶进行辐射处理,并对辐射处理前后共混胶的性能进行对比分析。结果表明,当NR和EPDM的质量比为40/60时NR/EPDM热硫化胶的综合力学性能最差;当辐射吸收剂量为100 kGy时,NR/EPDM共混胶的综合性能最佳,经辐射处理后不同共混比NR/EPDM共混胶的100%定伸应力均得到提高且提升幅度无显著差别;不同共混比NR/EPDM的共混胶经辐射处理后的拉伸强度和扯断伸长率曲线均由辐射处理前的类“U形”变为近似直线;辐射处理后NR/EPDM共混胶的扯断伸长率均下降,EPDM相的扯断伸长率下降幅度比NR相大。

短纤维增强天然橡胶/溶聚丁苯橡胶共混物的压缩疲劳生热性能

研究了芳纶短纤维填充工艺和填充量及硫化体系对天然橡胶/溶聚丁苯橡胶共混物动态力学性能与压缩疲劳生热的影响。结果表明,用2～3份(质量,下同)芳纶短纤维替代10份炭黑填充共混物,不仅保持了共混物的邵尔A硬度、弹性模量及撕裂强度等,而且改善了其滞后损失与压缩疲劳生热性能;增加单硫键含量与适当提高交联密度可进一步降低共混物的滞后损失与动态生热,但撕裂强度有所下降。

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。

新型硫化剂对不同共混比天然橡胶/氯化聚乙烯共混胶性能的影响

研究了硫化剂TCHC、T1681、T1682、DCP对橡胶型氯化聚乙烯(CM)/天然橡胶(NR)共混胶性能的影响。结果表明,当NR/CM并用比为50/50时共混胶具有较合适的焦烧时间和正硫化时间。随着CM所占配比增加,共混胶的物理机械性能呈一定的规律性变化。TCHC/S体系硫化100/0的NR/CM共混胶会发生一定程度的硫化返原。5份的T1682配以0.5份硫黄作为NR/CM共混胶的硫化体系时,共混胶具有较好的拉伸强度和撕裂强度。

杜仲胶、本体法TPI(反式-1,4-聚异戊二烯)、溶液法TPI共混改性天然橡胶的性能分析

为系统全面地研究3种反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的分子链结构组成、结晶度等对改性天然橡胶(NR)性能的影响,通过核磁共振氢谱(~1H NMR)和差式扫描量热仪(DSC)对杜仲胶(简称EUG)、本体法TPI(简称B-TPI)和溶液法TPI(简称S-TPI)的微观结构和结晶性能进行测试分析。结果表明:它们均以反式-1,4-结构为主,含量大于97%,同时含有少量的顺式-1,4-结构,含量低于2%,其中,B-TPI和S-TPI还含有微量的3,4-结构,含量在0.3%左右;EUG的结晶度最高,为46.87%,B-TPI结晶度为27.68%,S-TPI的结晶度为32.93%。然后分别与天然橡胶(NR)共混,考察了3种不同的TPI/NR共混胶与NR硫化胶之间各项性能的差异,结果表明:EUG/NR共混胶在拉伸和耐磨耗性能方面相较于NR硫化胶有所降低,但在耐屈挠疲劳性能方面有一定的提升;而B-TPI/NR和S-TPI/NR共混胶在拉伸性能相较于NR硫化胶有所降低,但在耐磨耗和耐屈挠疲劳性能方面有了明显的提升,尤其以S-TPI/NR的提升效果最佳。

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动态力学性能的影响

用动态力学分析仪和差示扫描量热仪研究了丁苯橡胶(SBR)/反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)共混硫化胶的动态力学性能和结晶性能。结果表明,SBR与TPI的两相相容性良好。随着TPI用量的增加,SBR/TPI共混硫化胶的玻璃化转变温度向低温方向移动,且损耗因子峰值逐渐降低。用炭黑填充CV体系硫化SBR/TPI共混胶的损耗因子峰值低于相应的未填充胶料;而当TPI晶体熔融后,炭黑填充胶料的损耗因子要大于未填充者。不同硫化体系硫化SBR/TPI共混胶的损耗因子峰值和玻璃化转变温度从大到小的变化依次为CV体系、EV体系和DCP体系。

铁系乙烯基丁二烯橡胶/天然橡胶共混物的性能

研究了铁系乙烯基丁二烯橡胶(FVBR)与天然橡胶(NR)以50/50(质量比)共混硫化胶的物理机械性能和黏弹特性,并与溶聚丁苯橡胶(SSBR)与NR共混胶进行了对比。结果表明,FVBR与NR有良好的相容性,共混胶只存在1个玻璃化转变温度。FVBR/NR的混炼行为良好,但必需添加操作油,否则难以获得理想的硫化胶性能。FVBR/NR与SSBR/NR相似,不仅具有良好的拉伸和撕裂性能,而且具有高抗湿滑性;其生热和滚动阻力以及热老化性能优于后者,但耐磨性略逊于SSBR/NR。

双相填料中白炭黑种类对溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶共混胶磨耗性能的影响

采用不同种类白炭黑与同种炭黑作为双相填料填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)与顺丁橡胶(BR)共混胶,研究了不同白炭黑与SSBR/BR共混胶间相互作用对其磨耗性能的影响规律。结果表明,在Akron磨耗测试条件下,炭黑/白炭黑双相填料填充的SSBR/BR共混胶主要经受磨粒磨耗和卷曲磨耗的耦合作用。当白炭黑平均粒径增大且粒径分布不均匀时,白炭黑与橡胶基质间的相互作用较弱,硫化胶硬度和磨耗性能下降,在磨耗耦合作用机理中卷曲磨耗所起的作用越来越大。

天然橡胶/杜仲胶共混硫化胶性能研究

对杜仲胶与天然橡胶共混硫化胶的静态力学性能及动态伸张疲劳性能进行了研究。结果表明 :在共混硫化胶体系中 ,杜仲胶质量分数在 40 %以下 ,能较好地保持其优良的力学性能 ;而杜仲胶对共混硫化胶动态伸张疲劳性能影响的大小在较高交联程度体系和较低交联程度体系中是不同的 ,通过差示扫描量热法(DSC)分析 。

天然橡胶/顺丁橡胶共混物疲劳历程的研究

采用扫描电子显微镜、电性能测定和热重法等分析手段,研究了炭黑补强的天然橡胶/顺丁橡胶共混硫化胶的疲劳历程,探索了其内在的疲劳损伤机理。

稀土异戊橡胶与天然橡胶共混胶性能的研究

对不同共混比的稀土异戊橡胶(NdIR)/天然橡胶(NR)共混胶的硫化特性及物理机械性能进行了系统研究,并与俄罗斯钛体系异戊橡胶(SK-3)及SK-3/NR共混胶的性能进行了对比。结果表明,NdIR/NR的相容性好于SK-3/NR;NdIR/NR共混胶较好地保持了NR原有的高拉伸、高抗撕裂性能,并能有效提高交联密度和拉断伸长率,其焦烧时间得到适当延长;NdIR/NR共混胶没有出现炭黑团聚和微相分离现象,NdIR在某些领域可替代天然橡胶。

天然杜仲胶/天然橡胶共混硫化胶的性能研究

介绍了天然杜仲胶(EUG)的基本概况、加工性能和硫化特性,研究了天然杜仲胶(EUG)/天然橡胶(NR)共混胶的硫化性能、物理机械性能和动态疲劳性能。结果表明,随着EUG用量的增大,EUG/NR共混胶焦烧时间(t10)和正硫化时间(t90)均延长,最大转矩(MH)和最小转矩(ML)均增大,定伸应力先下降后升高,拉伸强度和拉断伸长率总体下降,硬度增大,压缩温升先升高后降低,耐屈挠疲劳性能升高。当EUG用量不超过30份时,共混胶呈现出优异的耐疲劳性能、耐热空气老化性能和低生热性能。

稀土异戊橡胶替代天然橡胶共混硫化胶的性能研究

研究了稀土异戊橡胶(Nd-IR)和天然橡胶(NR)的共混比对其硫化性能及力学机械性能的影响.研究结果表明:随着Nd-IR用量的增加,Nd-IR/NR共混胶的焦烧时间延长,硫化安全性提高;Nd-IR/NR共混硫化胶的拉伸强度、定伸应力和弹性以及老化后性能率略有下降,硬度(邵尔A)、断裂伸长率和磨耗性能有所提高;电子扫描显微镜(SEM)对共混胶形态分析表明,炭黑在Nd-IR/NR共混橡胶中均匀分散,没有出现团聚和微相分离现象.

耐磨天然橡胶/顺丁橡胶共混胶的制备及性能研究

高耐磨输送带是煤矿、化工、冶金等行业不可或缺的输送工具,而输送带表层覆盖胶耐磨性能的优劣会严重影响输送带的使用寿命。为提高以天然橡胶(NR)为基体的覆盖胶的耐磨性,该研究将NR与顺丁橡胶(BR)进行机械共混,制备了NR/BR共混胶。使用RPA加工分析仪测定了共混胶的硫化特性,采用平衡溶胀法测定了共混胶的交联密度,并测试了BR含量对共混胶力学性能和耐磨性能的影响。结果表明,随着BR含量的增加,NR/BR共混胶的交联密度增大,耐磨性能不断提高;当NR/BR=50/50时,共混胶的耐磨性能提高约38%,磨耗量低至92mm^(3),且其拉伸强度(19.5MPa)、断裂伸长率(440%)均达到输送带覆盖胶国家标准(GB/T 9770-2013)D级指标要求。