混炼工艺对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响

选用干法密炼机混炼、湿法开炼机混炼、湿法密炼机混炼和湿法连续混炼四种混炼工艺,通过测定硫化特性、物理机械性能、动态力学性能和炭黑分散度等探究不同混炼工艺对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响。结果表明,湿法混炼胶的综合性能优于干法混炼胶,湿法连续混炼工艺制备的混炼胶的性能最佳,同时提高了混炼各个工序之间的连续性和自动化程度。

SiO_2纳米粉对炭黑/硅橡胶复合材料的压阻、阻温特性的影响

研究了添加导电炭黑和SiO2纳米粉的硅橡胶复合材料的导电机理、压阻及阻温效应.发现：添加15g导电炭黑的硅橡胶（硅橡胶为100g，下同）的压阻效应，随着纳米SiO2量的增加显著提高．在一定压力范围内，电阻随压力增加而呈线性增加,只添加15g导电炭黑的硅橡胶材料的电阻率随温度升高而略为降低，而加入纳米级气相法生产的SiO2的炭黑／硅橡胶复合材料的电阻随温度增加而增加且其导电机制为欧姆导电,其电导率受导电团聚体间的电导率控制.

炭黑填充橡胶材料的泊松比与体积压缩特性

将小变形与线弹性范围的泊松比定义拓展到大变形超弹性范围,给出了合理描述泊松比和体积应变的应变度量。测量了单轴拉伸过程中不同炭黑含量的填充橡胶的泊松比和体积应变,分析了它们随变形的变化规律。结果表明,在大变形情况下,只有Hencky应变才能合理描述材料的体积不可压缩特性,材料的泊松比和体积应变具有变形相关性,推导得到了相关的表达式。当Hencky应变小于某一临界值时,炭黑填充橡胶的泊松比约为常数0.5,可视为体积不可压缩,当Hencky应变超过该临界值时,泊松比随应变的增大而线性下降,且炭黑含量愈大,下降愈快,相应地,材料体积应变随变形的增大而增大,大变形时体积变化不容忽视。此外,临界应变与炭黑含量相关,炭黑含量愈大,临界应变愈小。

炭黑/硅橡胶复合材料的压阻特性研究与改进

我们对柔性挤压应力传感器 ,炭黑 /硅橡胶复合材料的压阻特性进行了研究 ,提出了其压力 -电阻的简化理论计算公式。实验研究表明 ,通过添加有机溶剂和SiO2 纳米粉可以有效地提高炭黑分布的均匀程度和复合材料的弹性模量 ,从而改善复合材料的压阻性能。用这种复合材料制备的力敏元件不受被测物体表面形状的限制 ,可以被广泛应用于各种规则和不规则曲面的挤压应力测量。

炭黑和硫化对丁苯橡胶应力-应变行为的影响

研究了几种炭黑对丁苯橡胶的补强效果,提出了一个新的补强模型——超级网络结构模型。该模型是由硫磺形成的不可逆化学交联网络和由炭黑-橡胶相互作用形成的可逆物理交联网络,这两个网络彼此不独立,而是交织在一起的一个超级网络结构。可逆交联网络的强度越大,炭黑的补强作用越大。

炭黑/硅橡胶纳米复合材料的结构和压阻特性研究

炭黑/硅橡胶复合材料,具有良好的导电性和柔韧性,可用于机器人传感器领域。在炭黑/硅橡胶复合材料中分别添加纳米二氧化硅和纳米三氧化二铝,用扫描电镜考察纳米粒子对导电炭黑在橡胶基体中的分散作用。测量其导电特性、压阻特性,考察了纳米粒子对该复合材料导电特性和压阻特性的影响。结果显示,适量添加纳米粒子,对炭黑具有分散作用和解离作用,可以得到具有导电性好、压阻特性线性好的导电橡胶复合材料,且添加二氧化硅效果优于三氧化二铝。

炭黑填充橡胶复合材料的高频介电特性

研究了炭黑(CB)结构和橡胶基体极性对复合材料在高频区介电特性的调控作用.结果表明,与极性较强的丙烯酸酯橡胶体系相比,非(弱)极性硅橡胶体系与CB相互作用较弱,渗流阈值较低,界面极化弱,高频区介电常数随频率增大衰减较小. CB粒径大且比表面积小,虽不利于渗流网络的形成,但高频介电特性随频率衰减较小.比表面积小且结构度低的CB填充弱极性的硅橡胶体系在高频区具有较大介电常数,有望实现人体肌肉和脂肪的宽频化介电特性仿真.

炭黑/硅橡胶复合型导电橡胶的导电特性

研究了炭黑 /硅橡胶复合型导电橡胶的导电特性 .对升温过程中导电硅橡胶电阻变化的过程及导电粒子含量对导电硅橡胶电阻温度特性的影响进行了研究 ,测量了在不同热处理温度下电阻率的变化及加力时电阻的弛豫时间 .分析了温度对电阻特性影响的机理 .

废橡胶裂解炭黑改性沥青混合料的黏弹特性研究

采用简单性能试验机对废橡胶裂解炭黑(PCB)改性沥青混合料进行了动态模量试验,研究了不同温度与荷载频率对其动态模量和相位角的影响.通过数值分析方法,拟合了PCB改性沥青混合料的动态模量和相位角主曲线,分析了PCB对沥青混合料黏弹特性的影响.结果表明,PCB改性沥青混合料的动态模量和相位角依赖于温度和荷载频率的变化:低温和高频时,PCB的加入使得沥青混合料的动态模量明显增大,相位角明显减小,弹性特征增强,黏性特征减弱;高温和低频时,PCB对沥青混合料黏弹性的影响不明显.

改性炭黑及其增强橡胶的研究

从炭黑在橡胶中的应用出发,介绍了炭黑的结构、各种炭黑改性的方法以及改性炭黑对橡胶物理机械性能的影响。

单体接枝改性制备炭黑填充型天然橡胶复合材料

在炭黑 (HAF)、天然 (NR)胶乳为主的体系中 ,引入适当的单体 (M ) ,利用单体对橡胶乳液接枝的同时 ,与炭黑表面发生接枝反应 ,实现其与橡胶大分子链通过化学键相连接 ,制备炭黑填充型天然橡胶复合材料 (NR/HAF/M) .复合材料表现为良好的力学性能。

一种有机结晶物对丁腈橡胶/炭黑复合材料电性能的影响

将一种低分子量有机结晶物加入到丁腈橡胶／炭黑复合体系中制备导电复合材料。实验得出，其电阻率随温度的变化呈不同强度的正温度系数（ＰＴＣ）效应。讨论了低分子量有机结晶物对复合材料室温电阻率及ＰＴＣ效应的影响。

炭黑填充型粉末天然橡胶的密炼机塑炼特性研究

采用实验室微型密炼机(Brabender转矩流变仪)研究了炭黑填充型粉末天然橡胶[P(NR/HAF)]的密炼机塑炼/混炼性能,即塑炼时间、塑炼温度和转速等基本工艺参数对胶料门尼粘度的影响。与传统的块状天然橡胶/炭黑(NR/HAF)的密炼机混炼相比,P(NR/HAF)在密炼机混炼时具有较高的混炼温升和较快的升温速率,使得胶料在较高的温度下被塑炼,从而表现出与传统的NR/HAF不同的密炼机混炼特性,其最佳塑炼温度有所降低。通过逐步回归分析建立的"门尼粘度-塑炼条件"模型可以较好地拟合和预测不同塑炼条件下P(NR/HAF)密炼机塑炼后胶料的门尼粘度。

聚偏氟乙烯/氟橡胶合金/炭黑三元复合体系电热性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)/氟橡胶(F2 6 )合金为基体,研究了两种不同炭黑类型及用量、不同环境温度、不同热历程及辐照交联对复合物PTC(正电阻温度系数)导电特性的影响。结果表明,聚偏氟乙烯/氟橡胶/炭黑三元复合体系具有强PTC特性,可用于制作电致发热稳定性良好的、自限温度 135± 5℃。

炭黑/黏土/丁苯橡胶纳米复合材料的性能

研究了用1份(质量,下同)或2份黏土替代5份或10份炭黑对炭黑/黏土/丁苯橡胶纳米复合材料性能的影响。结果表明,用少量黏土非等量替代炭黑后,复合材料的物理机械性能变化不大;复合材料的耐磨性能随炭黑用量的减少而降低,耐屈挠疲劳性能随黏土用量增加而提高。当炭黑与黏土的填充量分别为45份和2份时,复合材料的物理机械性能和动态生热与填充50份炭黑时相当。

车用橡胶制品专用炭黑功能特点和应用现状

炭黑是橡胶的补强材料,约90%的炭黑是用于橡胶工业,其中占炭黑总量的67.5%用于轮胎,9.5%用于车用橡胶制品。其余12%用于其它橡胶制品,因此广义的说,77%都是用于汽车、摩托车的,但本文将着重介绍非轮胎车用橡胶制品用炭黑的功能特点和应用现状。1 炭黑的基本性质及其和胶料性能之间的关系炭黑的基本性质有3个,即粒径、结构和表面化学性。炭黑的粒径,即基本粒子的直径。由于同一品种的炭黑粒径也是有大有小、参差不齐,因此通常用电子显微镜测定多个粒子的平均直径来表示。粒径越小,同样质量(即重量)炭黑的表面积就越大。由于电子显微镜价格昂贵,工厂多采用吸碘值、氮吸附表面积(碘和氮分子很小,可以进入炭黑表面的微孔。

聚类分析橡胶炭黑填充量与Yeoh模型参数的关联

为了探索橡胶炭黑填充量和Yeoh模型参数的关联,提出一种利用聚类分析对不同填充量参数的分类方法。本方法基于三参数Yeoh模型拟合炭黑填充橡胶的单轴拉伸应力应变曲线,从而得到3个准确描述力学性能的参数C10、C20和C30。利用聚类的方法对参数进行无监督分类,聚类数设置为3~8,以探究不同类别对结果的影响。结果表明,所有类别的准确率均在60%以上,其中聚5类时填充分数划分最均匀,准确率达到84%,验证了利用聚类分析模型参数对不同炭黑填充量分类方法的可行性,即已知炭黑填量时就能够预测本构模型参数,给出相应的应力应变曲线。

炭黑/橡胶复合材料静电性研究

研究了用炭黑与丁苯橡胶及天然胶制成的炭黑/丁苯橡胶/天然橡胶的复合材料穴CB/SBR/NR)抗静电性能与橡胶的组成、炭黑的种类和添加量、混炼时间的关系,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察炭黑在橡胶中的分散状态。研究结果表明橡胶的组成、炭黑的种类和添加量、混炼时间可以影响炭黑在橡胶中的分散,从而影响到复合材料的抗静电性能。