PE管材中炭黑分散影响因素的研究

利用转矩流变仪研究了PE本色树脂和不同炭黑色母料混合后炭黑分散的情况，重点考察了混合温度、混合时间、转速等对炭黑分散的影响。结果表明，温度对炭黑分散影响较大，混合温度高于色母料熔点50℃为最佳炭黑分散温度；在不影响产物性能的混合时间范围内时间和转速对炭黑分散影响相对较小。在最佳混合条件下，本色树脂添加质量分数为2．5％．4％的炭黑色母料可以制得合格的PE产品。不同色母料对炭黑分散有明显的影响，其优劣通过最佳混合条件下混合产物显微观察得出。

具有原位导电微纤网络的CB／PET／PE复合材料的力学性能

在前期热塑性塑料原位成纤研究的基础上，尝试利用原位成纤方法制备炭黑(CB)／聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)／高密度聚乙烯(HDPE)原位导电微纤网络复合材料(CEMN)，以期增强复合体系的力学强度。通过对CEMN体系与CB／PE体系的力学性能测试发现，CEMN体系的拉伸强度低于普通CB／PE复合物。为增强复合体系的力学性能，应改变加工过程及降低体系中CB的用量。

纳米抗静电无卤阻燃PE–UHMW复合材料的研制

利用偶联接枝对纳米炭黑粒子表面处理,通过反应型增容载体载附纳米炭黑,将处理后的纳米炭黑及纳米复配阻燃剂用于改性超高分子量聚乙烯(PE–UHMW),制备出纳米抗静电无卤阻燃PE–UHMW复合材料。通过体积电阻率测试、燃烧性能测试、热重分析及扫描电子显微镜分析对该材料的导电性能、阻燃性能、热性能等进行了研究。结果表明,纳米炭黑分布在PE–UHMW球晶间缝隙处和球晶内微纤间缝隙处的非晶区内,形成了纳米级双导电网络,这种立体穿插纳米尺度均匀分布,在低炭黑含量情况下就形成稳定的导电通路,起到了抗静电作用;制备的纳米抗静电无卤阻燃PE–UHMW复合材料,其燃烧时形成高效、致密、厚实的炭层,可有效地隔绝空气,起到阻燃作用。

CPE在PE/EVA/CB型PTC材料体系中的作用

本文以聚乙烯 /乙烯 醋酸乙烯酯共聚物 /炭黑 (PE/EVA/CB)体系为研究对象 ,采用熔融共混挤出成型制样的方法 ,探讨了氯化聚乙烯 (CPE)在体系中的稳定作用 ,结果表明 ,在体系中加入CPE可以起到相容剂的作用 ,能大大改善炭黑在聚合物中的分散 ,提高材料体系中各相间的结构稳定性 ,降低材料体系的电阻率 ,使炭黑和聚合物间的复合更为均一 ,从而可以在一定程度上提高材料的导电性及稳定性。当在体系中加入 2 .5 % (质量百分比 )

裂解炭黑在7.00R16LT轻型载重子午线轮胎胎侧胶中的应用

研究裂解炭黑在7.00R16LT轻型载重子午线轮胎胎侧胶中的应用。结果表明,在胎侧胶中加入5份裂解炭黑替代部分传统炭黑,对胶料的加工性能、物理性能、耐臭氧老化性能和耐疲劳性能无明显影响,生热略升高,成品轮胎的高速性能和耐久性能满足国家标准要求,同时有利于降低生产成本。

炭黑填充PET/PE共混物导电性能的研究

将经偶联剂处理后的炭黑分别与聚酯、聚乙烯及聚酯/聚乙烯共混聚合物,通过双螺杆熔融共混,制备了纤维级导电母粒。研究了炭黑在聚酯/聚乙烯共混聚合物中的分布情况,讨论了共混聚合物对母粒导电性能和纤维力学性能的影响。结果表明,以聚酯/聚乙烯共混聚合物代替单一的聚合物作为母粒的载体树脂可用来设计具有低突增界限浓度的炭黑导电母粒。

裂解炭黑G685在全钢载重子午线轮胎过渡层胶中的应用研究

研究裂解炭黑G685在全钢载重子午线轮胎过渡层胶中的应用。结果表明:与炭黑N660相比,裂解炭黑G685粒径小,结构度高,硫含量高,但其所含硫主要为结合硫;将裂解炭黑G685替代炭黑N660用于轮胎过渡层胶,胶料的t90延长,交联密度、定伸应力、拉伸强度和生热降低,拉断伸长率增大;在过渡层胶中用裂解炭黑G685替代50%的炭黑N660,成品轮胎的耐久性能和高速性能提高。

具有原位导电微纤网络的CB/PET/PE复合材料的力学性能

在前期热塑性塑料原位成纤研究的基础上 ,尝试利用原位成纤方法制备炭黑 (CB) /聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) /高密度聚乙烯 (HDPE)原位导电微纤网络复合材料 (CEMN) ,以期增强复合体系的力学强度。通过对CEMN体系与CB/PE体系的力学性能测试发现 ,CEMN体系的拉伸强度低于普通CB/PE复合物。为增强复合体系的力学性能 ,应改变加工过程及降低体系中CB的用量。

新型海洋生物基补强材料LH-1在输送带贴胶中的应用

研究新型海洋生物基补强材料LH-1在输送带贴胶中的应用。结果表明:海洋生物基补强材料LH-1在输送带贴胶中可以部分替代白炭黑和炭黑;与输送带生产配方贴胶相比,用海洋生物基补强材料LH-1替代2/3白炭黑和2/3炭黑的试验配方,贴胶与浸胶帆布的粘合强度提高35.6%,胶料的硫化特性和物理性能均在可接受范围内,且工艺性能良好。海洋生物基补强材料LH-1来自海洋生物,来源丰富,为替代白炭黑和炭黑的第三代补强材料提供了思路。

高值化裂解炭黑在子午线轮胎气密层胶和胎圈护胶中的应用

研究高值化裂解炭黑在子午线轮胎气密层胶和胎圈护胶中的应用。结果表明:高值化裂解炭黑的灰分含量和总硫含量相较于炭黑N330和炭黑N660偏大,压缩DBP吸收值和CTAB吸附比表面积与炭黑N660基本相当,氮吸附比表面积与炭黑N330基本相当;在气密层胶配方中,以高值化裂解炭黑等量替代炭黑N660,对胶料的硫化特性、物理性能、气密性和动态力学性能无不良影响;在胎圈护胶配方中,以高值化裂解炭黑增量替代炭黑N330,如15份高值化裂解炭黑替代10份炭黑N330,胶料的各项性能满足使用要求。

不同类型炭黑填充胎面胶的兰伯恩磨耗性能研究

对比研究不同结构度的炭黑填充胎面胶的兰伯恩磨耗性能。结果表明:随着滑移率或负荷的增大,炭黑填充胎面胶的兰伯恩磨耗量呈增大趋势;随着线速度或温度的增大,炭黑填充胎面胶的兰伯恩磨耗量变化无明显规律;与低结构炭黑填充胎面胶相比,高结构炭黑填充胎面胶的门尼粘度、硬度和拉伸强度增大,拉断伸长率减小,其中增加环保芳烃油用量的高结构炭黑填充胎面胶的耐磨性能最优。

热裂解炭黑在全钢载重子午线轮胎胎踵胶中的应用

研究热裂解炭黑在全钢载重子午线轮胎胎踵胶中的应用。结果表明:在胎踵胶中以10份热裂解炭黑替代5份炭黑N330,胶料的加工性能和物理性能基本相当,损耗因子和压缩永久变形减小;成品轮胎的耐久性能性能良好,同时有效降低了胎踵胶的成本。

湿磨法超细绢云母在全钢子午线轮胎气密层胶中的应用

研究湿磨法超细绢云母在全钢子午线轮胎气密层胶中的应用。结果表明:采用绢云母部分替代炭黑N660后,混炼胶的加工安全性提高,t90延长,力学损耗降低;随着绢云母用量的增大,硫化胶的邵尔A型硬度和拉伸强度变化不大,100%定伸应力、300%定伸应力和撕裂强度呈增大趋势,拉断伸长率呈减小趋势,耐疲劳性能下降,气密性提高;综合考虑气密层胶的性能要求,绢云母用量宜为20份,同时可大幅降低生产成本。

炭黑品种对缺气保用轮胎支撑胶性能的影响

采用3种不同牌号的炭黑分别搭配不同并用比的NR/BR,设计性能侧重点分别为机械强度、耐屈挠性能和生热性能的支撑胶配方,研究其对缺气保用轮胎零气压耐久性能的影响。结果表明:成品轮胎的零气压耐久性能与支撑胶的硬度和刚性相关性较强;在不同的胶料硬度水平下,支撑胶的耐屈挠性能和生热性能未表现出对成品轮胎零气压耐久性能的明显增益效果。

两种炭质材料对沥青混合料的抗热氧老化性能影响研究

热氧老化是沥青混合料的主要老化形式之一,提升沥青混合料抗热氧老化性能是决定沥青路面耐久性的关键因素。为了研究两种炭质材料对沥青混合料的抗热氧老化性能影响,分别制备出不同生物炭掺量、不同炭黑掺量以及生物炭与炭黑复合掺配的改性沥青混合料并通过一系列室内试验评价不同掺配方式下沥青混合料老化前后的路用性能。结果表明,当生物炭与炭黑复合掺配比例为9%:3%时,改善了沥青混合料老化前后各项路用性能,使其拥有良好的抗热氧老化性能。若是干燥、严寒地区可将生物炭与炭黑复合掺配比例调整为6%:6%,使沥青混合料的低温抗裂性保持最佳。

本色树脂预混色母料生产PE管材的研究

国际标准、国家标准和美国标准对聚乙烯管材的生产方法存在不同观点。首先探讨了标准的不同之处,然后使用专用挤出设备通过混配料和本色树脂预混黑色母料两种生产方法生产管材,并对管材的性能进行了对比研究。结果表明:采用第二种方法生产的管材炭黑含量和炭黑分散等重要指标能够达到标准的要求,并根据标准的分析和实验的结果提出了自己的一些观点和建议。

典型通航飞机PM与TVOC排放特征及排放因子

选取DA-40D型为典型机型,于2019年12月5日~8日在辽宁省朝阳机场开展飞机在推力功率为13%、37%、52%、73%和100%的5种工况下颗粒物(PM)、黑碳(BC)、总挥发性有机物(TVOC)的测试和分析.结果显示,5种推力功率下PM粒子数浓度在大推力工况中峰值位于0.25和0.3μm处,小推力工况峰值不明显,且PM1/PM10达99%以上.该款发动机排放PM_(2.5)、BC和TVOC排放质量浓度随推力上升均呈现升高的趋势,浓度分别在129.8~1039.4,18.3~291.9和311.6~7343.2μg/m^(3),排放浓度快速增加分别出现在全推力、中/全推力以及中等推力区间.通过逐步回归方法分析发现发动机进气总共压力对于PM_(2.5)和BC浓度影响最大,而TVOC浓度主要受冷却液温度影响.通过构建飞机LTO飞行模型,结合排放强度拟合及飞机性能参数计算,确定PM_(2.5)、BC和TVOC在LTO过程的排放因子分别为25.91,6.98和71.26μg/LTO,爬升阶段污染物排放的贡献占比最大.研究结果为探究通航飞机污染物排放特性和推进机场及周边污染防治提供基础.

疏水性纤维素纳米晶粉末的制备及其与裂解炭黑并用补强天然橡胶

为了降低纤维素纳米晶(CNCs)的极性,提高其与非极性聚合物的相容性,改善其在聚合物基体中的分散性,以油酸(OA)作为改性剂对硫酸酸解纤维素纳米晶(CNC-S)进行表面疏水改性,并经冷冻-干燥处理得到疏水且疏松的纤维素纳米晶粉末(CNC-OA)。对CNC-S和CNC-OA的化学结构、形态和热稳定性的详细表征表明:CNC-S具有典型的纤维素Ⅰ晶型,而CNC-OA具有纤维素Ⅰ晶型和Ⅱ晶型共存的晶体结构,且CNC-OA具有更高的耐热性和良好的疏水性(接触角138.7°)。分别以CNC-S和CNC-OA粉末部分替代裂解炭黑(CBp)补强天然橡胶(NR)。通过对NR/CBp,NR/CBp/CNC-S和NR/CBp/CNC-OA复合材料的结构及性能对比表明:两种CNCs的加入均有助于改善CBp在NR中的分散;由于CNCS与NR相容性差,在NR中难分散且对NR硫化有明显的抑制作用,NR/CBp/CNC-S拉伸强度和储能模量较NR/CBp更低;相反,CNC-OA与NR界面相容性良好,在NR中分散均匀且对NR硫化的抑制作用甚微,NR/CBp/CNC-OA具有较NR/CBp更优异的物理机械性能。

不同门尼黏度再生胶在乘用车胎面胶中的应用

将不同门尼黏度的再生胶替代乘用车胎胎面胶配方中的全部芳烃油和部分炭黑,考察了再生胶的门尼黏度和炭黑替代比例对胎面胶硫化特性、物理机械性能、耐老化性能和动态力学性能的影响。结果表明,再生胶与炭黑的替代质量比为5/1时,胎面胶具有较好的物理机械性能和耐老化性能;与高门尼黏度再生胶相比,添加低门尼黏度再生胶的胎面胶硫化效率高、拉伸性能较好;在耐磨性能相当的情况下,高、低门尼黏度再生胶均能降低胎面胶的滚动阻力。

聚乙烯混配料管材与非混配料管材的性能对比研究

分别以聚乙烯混配料(以下简称混配料)、聚乙烯本色料加黑色母料(以下简称白加黑)、聚乙烯本色料加外部回用料为原料经熔融挤出成型制备了聚乙烯管材,按照最新版标准GB/T 15558.2—2023分别对其进行炭黑分散、炭黑含量、灰分含量、氧化诱导时间、断裂伸长率及微量金属元素含量等测试,对比研究性能差异。结果表明,聚乙烯混配料制成的管材的炭黑分散、炭黑含量、灰分、微量金属元素含量等性能均符合标准;但采用白加黑所生产的PE管材,其炭黑含量分散度增大,达到2.6%以上或者0.7%以下,不能满足标准要求;炭黑分散等级为A3级~D级,且呈现不稳定性,炭黑分散等级明显低于混配料(A1);采用白料+外部回用料或混配料+外部回收料的聚乙烯管道制品灰分合格率为35%;添加了外部回收料的管材制品中,铁、钙等微量元素的含量明显增加;在混配料加20%外部回用料中,铁元素含量高达18.4 mg/kg,钙元素含量高达862 mg/kg,且微量金属元素含量分布不均匀。