酸性活性修饰剂对白泥/丁腈橡胶复合材料力学性能的影响

利用丙烯酸和对乙烯苯磺酸作为白泥的修饰剂,对白泥进行湿法修饰,而后利用石蜡对白泥进行二次包覆制备了有机修饰活性白泥,并将其作为橡胶填料填充到丁腈橡胶(NBR)中制备了修饰白泥/NBR(400∶100)母胶,而后将母胶填充到NBR中制备了不同白泥含量的白泥/NBR复合材料。考察了不同修饰量制备的母胶对复合材料硫化性能的影响、母胶及用量对NBR复合材料的性能影响。实验结果表明:当加入修饰剂的用量逐步增加(以干白泥质量计算)时,母胶填充的白泥/NBR复合材料的力学性能呈现先增大后减小的趋势。酸性活性剂用量为白泥2%的母胶且母胶份数为100phr时其白泥/NBR复合材料的力学性能达到最佳值。但是两种活性修饰剂修饰的白泥母胶在改性NBR性能上存在差异:丙烯酸修饰白泥母胶制备的白泥/NBR复合材料的力学性能为拉伸强度8.3MPa、扯断伸长率386%、300%定伸应力3.7MPa、硬度79;乙烯苯磺酸修饰白泥母胶的力学性能为拉伸强度9.8MPa、扯断伸长率652%、300%定伸应力4.2MPa、硬度78。研究表明:利用丙烯酸、对乙烯苯磺酸作为白泥的修饰剂并制备橡胶母胶可大幅度提高橡胶材料的力学性能,可作为白泥综合利用的一种有效方法。

两种小分子有机酸修饰的白泥对丁腈橡胶复合材料力学性能的影响

利用草酸、乙酸作为白泥的修饰剂,对白泥进行湿法修饰,而后利用石蜡对白泥进行二次包覆制备了有机修饰白泥,并将其作为橡胶填料填充到丁腈橡胶(NBR)中制备了修饰白泥/NBR(300:100)母胶。将不同份数母胶填充到NBR中制备了不同白泥含量的白泥/NBR复合材料。考察了母胶用量,修饰剂种类及用量对NBR复合材料的硫化性能以及力学性能的影响。实验结果表明:当修饰剂的用量逐步增加(以干白泥质量计算)时,母胶填充的白泥/NBR复合材料的力学性能呈现先增大后减小的趋势。草酸用量为白泥的2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的力学性能达到较佳值:拉伸强度11.0MPa、扯断伸长率483%、300%定伸应力3.9 MPa,与硬脂酸用量为白泥2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸应力进行对比分别提高196%、155%、115%;乙酸用量为白泥的2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的力学性能达到最佳值:拉伸强度10.0MPa、扯断伸长率463%、300%定伸应力3.6 MPa,与硬脂酸用量为白泥2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸应力进行对比分别提高179%、150%、106%。样品断面扫描电镜(SEM)分析结果表明,白泥经有机修饰后在丁腈橡胶中分散均匀,与基体橡胶的相容性好。多项实验结果表明:利用草酸、乙酸修饰白泥并制备白泥橡胶母胶可作为白泥综合利用的一种有效方法。

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。

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。

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%。

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。

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)。

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。

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。

新型淀粉/丁腈橡胶复合材料(英文)

通过一种已经申请专利的、特殊的、简便的方法将淀粉精细地混入丁腈橡胶中,部分淀粉甚至达到了纳米级的分散水平,因而对丁腈橡胶产生了良好的增强效果。界面强化后,拉伸强度提高了4倍左右。

石墨/二硫化钼/丁腈橡胶复合材料的性能

采用机械共混法制备了石墨/二硫化钼(MoS2)/丁腈橡胶(NBR)复合材料,考察了石墨和MoS2用量对复合材料物理机械性能及摩擦性能的影响,并用扫描电子显微镜表征了填料在橡胶基体中的分散情况。结果表明,石墨/MoS2/NBR复合材料的拉伸强度、撕裂强度和邵尔A硬度均高于石墨/NBR复合材料和MoS2/NBR复合材料,当添加10份石墨和7份MoS2时,复合材料的物理机械性能最佳,且填料在橡胶基体中的分散性最好,摩擦因数达到最小值0.7。

炭黑-丁腈橡胶涂层复合材料的导电性能

将导电炭黑与丁腈橡胶混合制备导电聚合物复合材料，这种材料的电阻率随温度的变化呈正温度系数（ Ｐ Ｔ Ｃ）效应。讨论了不同的掺入炭黑粒子浓度、混炼和硫化及成膜溶剂对室温电阻率及 Ｐ Ｔ Ｃ效应的影响。

甲基丙烯酸锌/丁腈橡胶纳米-微米混杂复合材料 Ⅱ.微观结构与宏观性能

研究了甲基丙烯酸锌/丁腈橡胶纳米-微米复合材料的应力-应变特性,物理机械性能与温度间的依赖关系及动态压缩疲劳性能。推测了复合材料内部可能存在的多种物理和化学结构,并提出了一些模型。认为离子键及其所形成的离子簇易于在外力和热的作用下松弛,使材料的伸长率和永久变形增大,高温性能下降,同时也对材料的常温强度产生贡献。聚甲基丙烯酸锌纳米粒子强的内聚能及其与橡胶间的化学接枝是材料高温性能优异和常温高强度的主要原因。

聚苯胺／丁腈橡胶复合材料的制备及性能

通过把化学法合成的具有高导电性的聚苯胺粉末与丁腈橡胶共混，制备了聚苯胺／丁腈橡胶复合材料。实验结果表明，在丁腈橡胶中加入聚苯胺可显著提高了腈橡胶的导电性能，复合材料具有良好的综合力学性能。聚苯胺在丁腈橡胶中只起导电填料的作用，两者之间不存在化学反应。聚苯胺在丁腈橡胶中具有良好的分散性，并对丁腈橡胶具有补强作用。聚苯胺的适宜用量是３０～４０份，其用量过大时，对丁腈橡胶的硫化反应具有较强的抑制作用，并直接损害复合材料的导电性能和综合力学性能。

改性二硫化钼/丁腈橡胶复合材料的制备与性能研究

采用十六烷基三甲基溴化铵对二硫化钼进行改性,通过乳液法和熔体法制备改性二硫化钼/丁腈橡胶(NBR)复合材料,并对其物理性能和耐磨性能进行研究。结果表明:改性二硫化钼/NBR复合材料的物理性能和耐磨性能好于未改性二硫化钼/NBR复合材料;与熔体法相比,乳液法制备的改性二硫化钼/NBR复合材料的物理性能和耐磨性能更好。

累托石/丁腈橡胶纳米复合材料的结构与性能

用乳液共混共凝法制备了累托石/丁腈橡胶(NBR)复合材料,分别进行了透射电镜分析和X射线衍射分析,研究了其力学性能和气体阻隔性能。结果表明,累托石以厚度为10 00nm左右的晶束均匀分散于NBR中;累托石/NBR复合材料属于隔离型纳米复合材料;与传统的炭黑/NBR复合材料和白炭黑/NBR复合材料相比,累托石/NBR纳米复合材料具有高的邵尔A型硬度和300%定伸应力,尤其是其气体阻隔性能得到了显著提高。

有机蒙脱土/氢化丁腈橡胶纳米复合材料的结构和性能

采用熔体插层法制备氢化丁腈橡胶（HNBR）/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,有机蒙脱土（OMMT）的用量分别为0份,5份,10份,15份,20份.考察OMMT的用量对其力学性能、烧蚀性能的影响,并分析了该纳米复合材料烧蚀炭层的微观形貌及成分.发现有机蒙脱土在一定含量范围（0～ 15phr）内具有一定的补强作用,其含量过多（20 phr）时反而不利于强度和伸长率的提高;试验范围内,随其含量增加,材料的扯断永久变形和硬度依次增大,回弹性降低,线烧蚀率和质量烧蚀率大致呈下降趋势;熔融机械混炼使蒙脱土的片层间距发生变化,烧蚀后蒙脱土的片层结构完全被破坏;复合材料烧蚀后形成炭层的正面和反面结构差别明显.

甲基丙烯酸锌/丁腈橡胶纳米-微米混杂复合材料 Ⅰ.微观结构与力学性能

用SEM和TEM对甲基丙烯酸锌(ZDMA)粒子及其填充的丁腈橡胶(NBR)混炼胶和硫化胶进行了观察,结果发现,在溶解效应和剪切效应的共同作用下,大多数ZDMA粒子在其NBR混炼胶中的尺寸由混入前的几十微米缩小到10μm以下;进而由过氧化物引发进行原位自聚合并参与交联反应,大部分粒子尺寸继续缩小,并生成20～30nm的聚甲基丙烯酸锌粒子。最终的复合材料中含有大量的纳米粒子和少量残余的微米粒子,可称为纳米-微米混杂复合材料。研究了4种丙烯酸金属盐增强NBR的力学性能,结果表明它们的综合力学性能均高于用炭黑N220增强的橡胶,具有较高的拉伸强度、100%定伸应力和撕裂强度。