相容剂对混炼型聚氨酯橡胶/丁腈橡胶共混胶性能的影响

以丙烯酸酯橡胶(ACM)和乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)作为相容剂,研究其对混炼型聚氨酯橡胶(MPU)/丁腈橡胶(NBR)共混胶性能的影响。结果表明:在MPU/NBR共混胶中加入相容剂ACM和AEM,可以促进MPU与NBR的共硫化,使二者的硫化特性更加匹配,提高了共混胶的相容性、物理性能、耐热性能和耐热氧老化性能,相容剂AEM对共混胶的性能改善效果优于相容剂ACM;当相容剂AEM用量为20份时,共混胶的两相已完全相容。

混炼型聚氨酯橡胶性能的研究

研究硫化体系和补强填料对混炼型聚氨酯橡胶(MPU)性能的影响。结果表明:硫黄硫化体系MPU的物理性能较好,过氧化物硫化体系MPU的工艺性能及耐热性能、耐压变性能较好,MPU主要采用过氧化物硫化体系;沉淀法白炭黑对MPU的补强效果较好,气相法白炭黑MPU的拉断伸长率较大;可用少量树脂SP600和锦纶短纤维增大MPU硬度。

混炼型聚氨酯橡胶/聚十二内酰胺热塑性硫化胶动态硫化历程与性能

采用动态硫化方法制备了混炼型聚氨酯橡胶(MPU)/聚十二内酰胺(PA 12)热塑性硫化胶(TPV),通过控制动态硫化时间探究了该TPV的动态硫化历程,同时研究了不同动态硫化阶段共混物的物理机械性能和动态力学性能。结果表明,随着动态硫化时间的延长,MPU/PA 12 TPV逐步完成相转变,在温度和剪切作用下,MPU相由连续相转变为分散相,而PA 12则由分散相转变为连续相;随着动态硫化时间的延长,MPU/PA 12共混物的储能模量升高,损耗模量降低,损耗因子减小。此外,随着动态硫化时间的延长,MPU/PA 12共混物的综合力学性能提高。

不同硫化体系对混炼型聚氨酯橡胶性能的影响

本实验探索了不同硫化体系对混炼型聚氨酯橡胶(MPU)的性能的影响,实验发现,硫磺硫化体系和过氧化物硫化体系的MPU硫化胶性能各有特点,硫磺硫化MPU的拉伸性能和耐磨性能较好,过氧化物硫化MPU的定伸应力更大,扯断永久变形更小。此外,硫磺硫化体系的耐热空气老化性能更好,而过氧化物硫化MPU的耐热非极性油和高温性能更为优异。从动态力学性能来看,硫磺硫化MPU的储能模量比过氧化物硫化MPU高,其中低硫高促硫化体系的储能模量最大,损耗因子最小。

化学结构对混炼型聚氨酯橡胶性能的影响

介绍混炼型聚氨酯橡胶的分类、性能和应用,讨论聚酯、硫化剂和补强剂的化学结构对混炼型聚氨酯橡胶物理性能的影响。混炼型聚氨酯橡胶具有优良的物理性能和耐磨性能,可采用通用橡胶设备加工成型;聚酯结构越规整,聚氨酯生胶的物理性能越好;相对分子质量大的聚己内酯制备的聚氨酯橡胶综合性能较好;采用不同硫化体系的硫化胶物理性能差异较大,采用过氧化物硫化时拉断永久变形较小,采用硫黄硫化时撕裂强度较大,采用异氰酸酯硫化时硬度较大。

影响混炼型聚氨酯橡胶性能的因素

介绍混炼型聚氨酯(MPU)橡胶的研究现状,讨论影响MPU橡胶性能的因素。与聚醚型MPU橡胶相比,聚酯型MPU橡胶的耐低温性能好,耐光性能稳定,耐磨性能优异,添加水解稳定剂后耐水性能大大提高。与硫黄硫化的MPU橡胶相比,硫化剂DCP硫化的MPU橡胶压缩永久变形较小。温度升高,MPU橡胶的物理性能、耐老化性能、耐水性能和耐湿性能均下降。添加增塑剂后MPU橡胶的物理性能和耐磨性能下降,耐低温性能改善。

硫化特性匹配对混炼型聚氨酯橡胶/丁腈橡胶共混胶性能的影响

考察了混炼型聚氨酯橡胶(MPU)和丁腈橡胶(NBR)硫化特性匹配对MPU/NBR共混胶性能的影响。结果表明,对MPU进行130℃热处理后再进行混炼,可缩短硫化诱导期,使其硫化特性与NBR接近,可减小硫化体系的相间偏析,从而增强MPU/NBR共混胶的硫化程度,提高共混胶的物理机械性能。当热处理时间为8 min时,MPU/NBR共混胶的拉伸强度提高37%,耐热油老化性能得到明显改善。

过氧化物体系交联混炼型聚氨酯橡胶的研究

以自制聚己二酸二乙二醇聚酯和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原材料合成了聚氨酯生胶,并添加白炭黑补强剂和4种不同过氧化物硫化剂制备了混炼型聚氨酯(MPU)橡胶。研究了过氧化二异丙苯(DCP)、双叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)、1,1-双叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环已烷(TMCH)和2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基已烷(DBPMH)4种硫化剂对MPU橡胶力学性能的影响,探讨了白炭黑用量、DCP用量以及热空气老化对MPU力学性能的影响。结果表明,DCP-PU的硬度和TMCH-PU的拉伸强度最高,TMCH-PU和DBPMH-PU的拉断伸长率达到750%以上。随着DCP用量的增大,MPU橡胶硬度和定伸应力提高,拉断伸长率下降;当DCP用量达到1.6份时,拉伸强度达到23.4 MPa。白炭黑用量越大,MPU橡胶综合力学性能越好。

交联键类型对聚氨酯橡胶定伸应力的影响

实验探索了在不同种类硫化体系下形成的不同类型交联键对混炼型聚氨酯橡胶(MPU)定伸应力的影响。实验通过设计不同的硫化体系得到不同交联结构的MPU硫化胶,其中包括高硫低促、普通硫磺、低硫高促、过氧化物硫化体系。随着促进剂:硫磺比例的增加,硫磺的利用率和交联效率逐渐增加,硫化橡胶中主要的交联结构也由多硫键向单硫键转变。实验研究了在每一种硫化体系下交联密度对定伸应力的线性关系,且四组硫化体系横向对比发现,交联键键能的大小与线性模型中的斜率K值有相关性,呈正相关。

剪切速率对MPU/PA12 TPV微观相态结构及性能的影响

采用动态硫化方法制备混炼型聚氨酯橡胶(MPU)/聚十二内酰胺(PA12)热塑性硫化胶(TPV),通过控制扭矩流变仪转子转速来调整剪切破碎效果,研究该TPV的相态、力学性能、耐老化性能和动态力学性能。研究发现,随着剪切速率的增大,TPV中MPU相的形貌结构更加细致,相反转现象更加明显;拉断强度和扯断伸长率先增大后略有减小,且在60 r·min^(-1)时拉断强度和扯断伸长率达到较大值,同时耐热空气老化和热油老化性能较为优异;TPV的储能因子增大,损耗因子减小,弹性变好。

不同硫磺用量对MPU/TPEE动态硫化热塑性弹性热空气老化前后体物理机械性能的影响

采用高温开炼机制备了橡塑比为60/40的MPU/TPEE动态硫化热塑性弹性体(TPV),考察了不同硫磺用量对TPV热空气老化前后物理机械性能的影响。结果表明,硫磺(S)具有提高MPU橡胶硫化速度、硫化程度、缩短焦烧时间作用。硫磺用量对TPV硬度影响不大,除未加S的胶料,其余胶料硬度、断裂伸长率、拉断强度均低于热空气老化之前。随S用量增加,胶料永久变形减小,且热空气老化后的永久变形大于老化前,最后发现TPV具有一定的耐热空气老化性能。

模量匹配对MPU/NBR共混胶性能的影响

探究了MPU/NBR共混胶在硫化过程和热氧老化过程中,橡胶模量变化对共混胶性能的影响。研究表明,MPU的硫化速度缓慢,而NBR的硫化速度相较于MPU快速,这种硫化特性的差异导致共混胶中MPU相的硫化受到抑制,力学性能出现MPU>NBR>30MPU/70NBR>70MPU/30NBR的现象。但是在后期热空气老化过程中,MPU相发生二次硫化,交联程度变大,共混胶性能逐渐呈现两相加和效果的趋势,即MPU>70MPU/30NBR>30MPU/70NBR>NBR。

有效硫化体系下对MPU/NBR共混胶性能的研究

探究了在有效硫化体系下,聚醚型混炼型聚氨酯橡胶(MPU)与丁腈橡胶(NBR)并用比对共混胶性能的影响。研究表明,NBR的加入使得共混胶硫化速度变快,随着NBR份数的增加,拉断强度和扯断伸长率不断下降,表观交联密度先减小后增大,不同伸长率下的定伸应力呈现不同的变化规律。共混胶耐热空气老化性能和耐热油老化性能优异,在80℃高温拉伸中,MPU的拉断强度折损率要高于NBR。在动态力学性能研究中发现,20份NBR的加入使得共混胶动态生热明显增大。

白炭黑用量对MPU/PA12 TPV性能的影响

采用动态硫化方法制备混炼型聚氨酯橡胶(MPU)/聚十二内酰胺(PA12)热塑性硫化胶(TPV),通过控制橡胶相中白炭黑的用量,研究该TPV的相态、力学性能、耐老化性能和动态力学性能。研究发现,动态硫化时,随着白炭黑用量的增加,扭矩流变仪的最高扭矩上升,动态硫化速度基本不变;在本实验所用白炭黑用量范围内,随着白炭黑用量的增大,TPV的拉断强度和扯断伸长率升高,当白炭黑的用量为30份时,制得的TPV具有良好的力学性能;老化性能在较小的范围内波动;随着白炭黑用量的增大,MPU/PA12 TPV的G’降低,G"基本不变,TPV的能量损失减小。

DCP用量对MPU/PAM/CM共混胶性能的影响

采用高温密炼机和开炼机制备MPU/PAM/CM共混胶,考察了不同DCP用量对共混胶硫化特性、耐油老化前后物理机械性能的影响。研究发现,随着DCP用量的增大,MPU/PAM/CM的硫化速度加快且MH增大;MPU/PAM/CM的物理机械性和耐热介质性能较为优异,共混胶的拉断强度和扯断伸长率均随着DCP用量的增加呈先增大后减小的趋势,大应变下,MPU/PAM/CM共混胶表现出良好的韧性;随着DCP用量的增大,MPU/PAM/CM的扯断永久性变随DCP用量的增大的变化趋势与老化前接近,为30%~40%,较老化前25%~35%基本不变。

DCP用量对MPU/PA12 TPV性能的影响

本实验研究了不同DCP用量下MPU/PA12 TPV的物理机械性能、耐热介质性能及动态力学性能。研究发现,随着DCP用量的增加,MPU/PA12 TPV动态硫化扭矩增大且速度变快;MPU/PA12 TPV拉断强度升高,扯断伸长率下降,硬度略有升高;热空气、热油老化后,DCP用量为1.2份时,MPU/PA12 TPV的综合性能保持率较接近于100%;随着DCP用量的增加,MPU/PA12 TPV的G′、G"增大;随着温度的升高,TPV的G′、tanδ在PA12软化点附近发生突变。

拉伸温度和应变速率对MPU/PA12 TPV力学性能及聚集态结构的影响

采用动态硫化法制备了混炼型聚氨酯橡胶(MPU)/聚十二内酰胺(PA12)热塑性硫化胶(TPV),并对其不同外部加载条件进行测试研究。结果表明,随着拉伸温度的升高,MPU/PA12 TPV的拉伸强度和拉断伸长率均有所下降,G′下降明显,断面易产生错位滑移,塑性提升;随着应变速率的加快,TPV的拉伸强度和拉断伸长率均升高。对拉伸后的试样工作区域进行XRD扫描发现,应变速率增大,TPV的连续相PA12晶格破坏严重,晶距略有增大,结晶度略有下降。

不同并用比对MPU/EPDM共混胶性能的影响

实验探索了不同并用比对MPU/EPDM共混胶性能的影响,实验发现,MPU和EPDM硫化特性相近,MPU/EPDM共混胶的最高转矩MH随着并用比的变化,由一相向另一相过渡变化,动态力学性能变化规律与其一致,二者共硫化性优异。在耐介质实验中发现,MPU与EPDM均具有十分优异的耐热空气老化性能,在任何配比下,热空气老化后拉断强度与老化前相比变化率很小或保持不变。但是由于MPU十分不耐极性介质,所以MPU/EPDM共混胶不适用于极性介质使用场合。

MPU/NBR与MPU/EPDM共硫化匹配性的比较

本文分别对MPU/NBR共混胶和MPU/EPDM共混胶进行了不同并用比的实验研究,分别将二者在硫化特性曲线、拉断强度变化、应力-应变关系、热氧老化性能变化以及动态生热性能变化规律进行对比,结果发现,MPU/EPDM共混胶的硫化匹配程度明显好于MPU/NBR共混胶。在MPU中加入NBR会使得MPU相的硫化受到抑制,硫化程度过低,这是由于二者硫化特性不匹配所造成。与之对比的MPU与EPDM硫化特性相近,MPU/EPDM共混胶两相影响较小。

MPU硫化胶及PAM/CM和MPU/PAM/CM共混胶性能研究

采用高温密炼机和开炼机制备MPU、PAM/CM共混胶及MPU/PAM/CM共混胶,研究了各组共混胶硫化特性、耐油老化前后物理机械性能。研究发现,拉伸时,小变形下MPU/PAM/CM和PAM/CM出现不同程度的屈服,大变形下MPU/PAM/CM的拉伸行为趋向于MPU硫化胶,表现出一定程度的韧性;MPU/PAM/CM的物理机械性能较MPU和PAM/CM优异,且耐热介质性能优于MPU和PAM/CM共混胶。