3种汽车密封条用TPV的性能研究

研究了3种国产汽车密封条用热塑性硫化橡胶(TPV)产品(TPV-1,TPV-2,TPV-3)的力学性能、耐热性能、微观形貌和热氧老化性能。结果表明:3个产品的树脂相可能均为嵌段共聚聚丙烯(PP)。3个产品中,TPV-3的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均最大,TPV-1的拉伸强度和断裂伸长率均最小,TPV-1和TPV-2的撕裂强度相当,TPV-1的耐热性能和热氧老化性能均最好,TPV-3的耐热性能最差,TPV-2和TPV-3的热氧老化性能相当,在温度70℃、时间22 h、压缩率25%下,TPV-1的压缩永久变形最大,TPV-3最小,在温度23℃、时间72 h、压缩率25%下,TPV-1和TPV-3的压缩永久变形相当,TPV-2的压缩永久变形最小。

基于端羟基聚丁二烯液体橡胶制备功能性嵌段聚合物的研究进展

端羟基液体丁二烯橡胶(HTPB)的活性端羟基在适当条件下可制备成大分子引发剂,将具有特定功能的聚合物通过嵌段共聚改性的方法连接在HTPB的两端,形成结构多样、功能丰富的嵌段聚合物。本文综述了近年来利用HTPB制备的嵌段聚合物在火箭推进剂性能改进、刺激响应性聚合物、可拉伸半导体材料和两亲性聚合物等方面的研究进展,并对利用HTPB制备新型嵌段聚合物的未来进行了展望。

橡胶颗粒增强双网络结构堵水冻胶性能研究

目的研究橡胶颗粒增强双网络结构堵水冻胶性能,解决塔河油田为代表的缝洞型油藏在注水开发、注气开发过程中,出水、气窜现象频发的问题。方法选用丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸二元聚合物和疏水缔合聚合物为主剂,乌洛托品、间苯二酚和有机铬为交联剂,橡胶颗粒为增强剂制备了一种复合冻胶,详细考查了橡胶颗粒对冻胶基液黏度、成胶时间、成胶强度、耐稀释、耐温耐盐性能和封堵效果的影响规律。结果橡胶颗粒的加入,对冻胶基液黏度和成胶时间没有明显的改变,但对成胶强度、耐温耐盐性能和封堵效果具有明显提高作用。其中,橡胶颗粒质量分数为5%的增强冻胶的屈服应力达326.4 Pa,150℃下老化30天,脱水率仅为2.71%,对缝宽1 mm的裂缝岩心进行封堵,盐水突破压力梯度达到3.94 MPa/m。这表明,橡胶颗粒增强的双网络结构冻胶具有优异的封堵能力。结论该研究填补了塔河油田耐高温高盐堵水冻胶的技术空白,为塔河油田堵水技术发展提供了新的研究思路。

提高车辆小偏置碰撞安全性的A柱结构研究

基于中国保险汽车安全指数25%偏置碰撞工况,对某新能源汽车A柱的结构设计方案进行了研究。对比分析了基础结构、复合车身解决方案(Composite Body Solutions,CBS)胶块增强结构、热气胀形管梁增强结构对碰撞安全性的影响,介绍了CBS胶块和热气胀形的制造工艺,并对热气胀形工艺进行了仿真分析,对比分析2种增强结构的工装投入和单件成本。研究发现,在均能实现小偏置碰撞安全性优秀等级的前提下,1500 MPa热气胀管梁方案在单件成本及轻量化方面比CBS胶块方案更具优势。

弹性车轮橡胶块疲劳寿命分析及刚度设计

采用Mooney-Rivlin模型,建立了弹性车轮橡胶块非线性有限元本构模型,并仿真分析和计算了橡胶块运行过程中各工况下的应力和应变;研究了弹性车轮整体刚度与橡胶块使用寿命的关系。结果表明,为保证弹性车轮的使用安全性和经济性,弹性车轮径向刚度和轴向刚度设计范围应在100~200 MN/m和10~20 MN/m之间。

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/橡胶粉/碳九石油树脂复合改性高黏沥青的黏附性

为了改善高黏改性沥青与集料之间的黏附性,制备了基于碳九石油树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和橡胶粉的高黏改性沥青(HVAM-2),采用滴定法测定了其与集料之间的接触角并计算出黏附功。通过冻融劈裂试验、浸水飞散试验和汉堡车辙试验进一步验证了HVAM-2混合料的黏附性。结果表明,碳九石油树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和橡胶粉三种材料在沥青中形成的网格结构能够大幅度提高沥青的黏附性,有效改善沥青与集料之间的黏接能力;相比于基质沥青,HVAM-2的黏附功提高了72.9%,且HVAM-2沥青混合料具有良好的水稳定性。

苯梯嵌段硅氧烷橡胶耐高温性能的模拟与试验

通过将老化试验和分子动力学模拟相结合的方法,研究了聚二甲基-甲基苯基-聚苯基倍半硅氧烷橡胶链段结构与其耐高温性能的影响关系。分子动力学模拟结果表明,D_(0.3)D^(Ph)_(0.6)T^(Ph)_(0.1)结构的苯梯嵌段硅橡胶体系位阻效应最大,在675 K的条件下,苯基链段Si-O解离能更高,自由体积分数更小,具有更高的热稳定性(其中D代表二甲基硅氧烷链节(Me_(2)SiO),D^(Ph)代表甲基苯硅氧烷链节(Me(Ph)SiO),Т^(Ph)代表苯基倍半硅氧烷链节(PhSiO_(1.5)),x、y与z分别代表各链段在嵌段共聚硅橡胶中的摩尔分数)。675 K高温老化实验结果表明,D_(0.3)D^(Ph)_(0.6)T^(Ph)_(0.1)体系的结构最稳定,并且质量保持性,力学性能和橡胶弹性最好。本研究结果对新型耐高温硅氧烷橡胶的研制提供了一定的参考依据。

轨道车辆联轴器减振橡胶块试验设计及应用

针对轨道车辆联轴器减振橡胶块压缩性能和疲劳性能,分析了联轴器及减振橡胶块结构与原理,设计新型的导轨式压缩和疲劳性能试验方案,与剪切式方案进行分析对比,并应用新型方案进行了夹紧力、压缩刚度和组对疲劳试验。结果表明,新型试验结构设计合理,满足减振橡胶块夹紧力、垂向刚度和组对疲劳试验要求,且能准确模拟实际应用工况,所测试的夹紧力满足要求且随着疲劳次数增加而变大。

带橡胶阻尼块压气机整流器振动特性分析

橡胶的动态特性及频率与应变相关。为了研究航空发动机带橡胶阻尼块整流器叶片结构的振动特性,使用有限元仿真和试验相结合的方法,建立了适用于此结构的动态模型,分别使用硅橡胶N50、硅橡胶N60、天然橡胶N60和丁晴橡胶N60这4种橡胶阻尼块对该结构进行了试验和仿真。对4种橡胶进行准静态拉伸试验,使用Neo-Hookean超弹性模型进行拟合得出CNH1与最大应变εm的3次多项式,带入ANSYS进行橡胶柱压缩仿真从而验证模型的可靠性;对橡胶进行动刚度试验,得出橡胶动态模量随频率的增大而逐渐递增;建立非线性弹簧-分数导数模型,带入ANSYS进行迭代计算,并进行扫频试验,对得出的不同橡胶阻尼块下叶片的第1阶共振频率的仿真结果和试验结果进行对比可知,模型的计算误差均小于5%。综合分析表明:非线性弹簧-分数导数模型能够准确地描述带橡胶阻尼块整流器叶片结构的振动特性。

解交联橡胶沥青的组成与路用性能

以微纳解交联胶粉为原料,采用高温高速剪切的方法制备了微纳橡胶沥青,使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪探究了微纳橡胶的微观形貌及微纳橡胶和基质沥青的混溶过程,通过油石比设计研究了混合料的水稳定性、温度稳定性、抗劈裂破坏性能等路用性能,此外还进一步评估了微纳橡胶沥青混合料在实际道路工程中的应用效果。结果表明,解交联胶粉中溶胶质量分数可达65.7%,其中解离炭黑的尺寸约为200 nm,在微纳橡胶与沥青溶混过程中发生了硫交联键化学作用;微纳橡胶沥青混合料具有优异的水稳定性、高低温稳定性能和抗劈裂破坏性能;使用微纳橡胶沥青混合料铺筑的甘肃省酒泉—嘉峪关绕城高速公路试验路段全厚式微纳橡胶沥青路面上面层和下面层的关键技术指标均符合规范及设计要求。

硅烷偶联剂TPTS和表面活性剂PEG-400协同改性白炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

使用酰基硫代烷基三烷氧基硅烷(TPTS)和表面活性剂PEG-400(简称PEG-400)协同改性白炭黑,通过乳液复合法制备白炭黑/天然橡胶(NR)复合材料,研究TPTS与PEG-400的配比对复合材料性能的影响。结果表明:与未改性白炭黑复合材料相比,改性白炭黑复合材料硫化速率提高,白炭黑自聚集现象减弱,加工性能改善,物理性能提高;当TPTS/PEG-400质量比为6/2时,改性白炭黑对NR的补强效果最为理想,复合材料的拉伸强度提高33.6%,300%定伸应力提高47.4%;在TPTS与PEG-400总用量恒定的情况下,随着PEG-400用量的增大,复合材料的滚动阻力呈降低趋势,但抗湿滑性能也会有所下降,通过TPTS和PEF-400的协同改性可以使复合材料在抗湿滑性能和滚动阻力间取得合适的平衡点。

振动筛橡胶弹性块撕裂的分析与处理

介绍硝铵装置振动筛的结构与作用,针对运行中出现的橡胶弹性块撕裂现象,在联系生产厂家无果后,对其进行重新设计,并加固楼板基础,使问题得到了彻底解决。

胶粉/SBS复合改性沥青及其混合料性能试验研究

通过动态剪切流变试验(DSR)和弯曲蠕变劲度试验(BBR)研究了胶粉/SBS复合改性沥青的高低温流变性能,并在此基础上通过高低温、水稳定性和抗疲劳性能等一系列试验对复合改性沥青混合料的路用性能进行研究,并以4.5%SBS作为对照组。研究结果表明,胶粉/SBS能有效改善沥青的高温抗变形能力和低温应力松弛能力,综合沥青高低温流变性能及经济性,推荐了3%SBS+15%胶粉、2.5%SBS+18%胶粉、2%SBS+20%胶粉等3个组合方案;胶粉/SBS复合改性后明显提高了沥青混合料高温抗车辙性能、低温抗裂能力、抗水损害性能和抗疲劳性能,推荐最佳组合为2.5%SBS+18%胶粉。

含两亲性PEO-b-PBA增容剂的吸水膨胀橡胶的制备及性能

以天然橡胶为基体 ,微米级交联聚丙烯酸钠为高吸水性树脂 ,两亲性嵌段共聚物聚氧化乙烯 - b-聚丙烯酸丁酯 (PEO- b- PBA)为增容剂 ,聚乙二醇为吸水促进剂 ,制备了嵌段共聚物增容型吸水膨胀橡胶。通过扫描电子显微镜观察了其微观相态结构 ,适量加入两亲性嵌段共聚物 PEO- b- PBA可以改善 CSP树脂与 NR的相容性。并研究了质量吸水率 ,体积膨胀率以及吸水速率与各组分含量之间的关系 ,对体系的力学性能进行了研究 。

嵌段型聚倍半硅氧烷-硅橡胶的制备及性能

通过缩合聚合反应使含有2个乙氧基的八苯基聚倍半硅氧烷(DOPO)与羟基封端的聚硅氧烷预聚物通过化学键合,得到POSS位于聚硅氧烷主链的POSS-聚硅氧烷嵌段共聚物,然后硫化得到POSS位于聚硅氧烷分子链的嵌段型POSS-硅橡胶。研究表明,通过化学共聚,POSS以纳米尺寸均匀分散于硅橡胶中并显著影响聚硅氧烷的分子运动,从而显著影响其粘弹性和力学性能。POSS的引入不仅提高了聚硅氧烷的零切黏度和模量,并使剪切变稀提前,而且使硅橡胶的玻璃化转变温度和储能模量均得到提高。值得注意的是,刚性POSS的引入可显著提高硅橡胶的热稳定性,POSS质量分数为5%时,硅橡胶的初始分解温度提高了73℃,最大分解温度提高了127℃,残余率从0.18%提高到18.26%。

封隔器橡胶块接触有限元分析与优化

应用ANSYS有限元软件分析200 mm(7.875英寸)封隔器橡胶块与165和216 mm(6.5和8.5英寸)套管接触的Mises应力和接触压力,发现影响橡胶块与套管之间接触压力的关键因素为半O形密封圈半径和位置,并进一步对其进行优化。该分析研究对封隔器橡胶块设计有一定的理论指导作用。

异丁烯正离子聚合的进展及应用

对异丁烯活性正离子聚合的机理和在大分子工程中的应用(如合成遥爪聚异丁烯、星形聚异丁烯、异丁烯嵌段共聚物等),超支化异丁烯共聚物,异丁烯正离子聚合的新引发/催化体系,以及丁基橡胶和聚异丁烯的工业生产技术进步作了较为详细的评述。

橡胶颗粒复合调剖体系在复杂断块油田的应用

采用传统的调剖体系对文明寨、卫城中高渗复杂断块油藏进行多轮次调剖后,调剖效果变差,需要研究新的经济适用的调剖体系。橡胶颗粒调剖体系由橡胶颗粒、交联聚合物和聚丙烯酰胺等组成,应用砾石充填方法对橡胶颗粒体系与地层孔喉匹配性、橡胶颗粒调剖体系在不同渗透率填砂管中的调剖作用进行了研究;通过用不同粒径和浓度的橡胶颗粒与不同浓度的交联聚合物和聚丙烯酰胺配比研究,确定了最佳注入浓度配比。2008年以来,在文明寨、卫城油田进行了9口井的应用,对应油井有较明显的增油降水效果,累计增油773t,投入产出比1∶1.75。该橡胶颗粒复合调剖体系有很好的推广应用前景。

PP-EPR-PP增容PP/EPT的研究

采用δ－ＴｉＣｌ３－Ｅｔ２ＡｌＣｌ催化合成了三元乙丙嵌段共聚物ＰＰ－ＥＰＲ－ＰＰ，作为乙丙橡胶（ＥＰＴ）增韧聚丙烯（ＰＰ）的增容剂，以改善ＰＰ的低温冲击性能。实验发现，ＰＰ－ＥＰＲ－ＰＰ中ＥＰＲ段较长，有利于提高其增容效果，ＰＰ－ＥＰＲ－ＰＰ的加入量仅为４％，就可以显著的改善ＰＰ和ＥＰＴ相容性，使ＰＰ／ＥＰＴ／ＰＰ－ＥＰＲ－ＰＰ共混物的无缺口冲击强度比相应的ＰＰ／ＥＰＴ在－２０℃时提高４０％，在－４０℃时提高了１２０％，达到较高的耐冲击等级。形态观察表明，ＰＰ－ＥＰＲ－ＰＰ同时又起到了“乳化剂”的作用，使ＥＰＴ在ＰＰ中均匀分散。还提出了ＰＰ－ＥＰＲ－ＰＰ的增容模型，完满地解释了实验结果。

三元嵌段共聚硅橡胶的合成与表征

以LiOH为引发剂、DMF为促进剂,D4、P4、V4为单体,采用阴离子开环聚合方法,合成了特定分子结构的高分子量三元嵌段共聚硅橡胶。应用粘度法、凝胶色谱法、红外光谱及质谱等方法对合成产物进行了表征,分析了三嵌段硅橡胶的性能。结果表明,嵌段共聚硅橡胶较无规共聚硅橡胶具有更好的综合性能,尤其使硅橡胶的弹性及压缩永久变形等性能得到明显改善,可满足某些特殊应用需求。