支座用石墨烯/导电炭黑橡胶材料的制备与性能

以石墨烯和特制导电炭黑为功能填料,溴化丁基橡胶(BIIR)为基胶,制备出阻尼性能较好的导电橡胶材料.针对石墨烯/导电炭黑10种不同的组分,开展了力学性能、动态力学性能与电阻率测试实验,探究了加入石墨烯与导电炭黑对BIIR性能的影响规律.结果表明,导电炭黑对BIIR材料有补强效果,石墨烯/导电炭黑协同并用可以有效提高BIIR的阻尼性能与导电性能.在每100 g总胶料中添加40 g导电炭黑时,BIIR/导电炭黑复合材料的拉伸强度与撕裂强度分别达到20.28 MPa和45.66 kN/m.当导电炭黑和石墨烯并用组分的质量比为40∶10时,BIIR/导电炭黑/石墨烯复合橡胶材料最大损耗因子提升至0.5,电阻率为3 646Ω·cm.复合材料的导电炭黑和石墨烯组分最优质量比为40∶5.制备得到的新型复合材料具有较好的力学性能、阻尼性能与导电性能,可为隔震支座用高阻尼导电橡胶的制备提供参考.

氯化丁基橡胶/溴化丁基橡胶共混胶的硫化特性及动态力学性能

研究了不同并用质量比的氯化丁基橡胶/溴化丁基橡胶(CIIR/BIIR)共混胶的硫化特性、力学性能、老化性能和动态力学性能。结果表明,不同并用质量比的CIIR/BIIR共混胶相容性良好,仅有一个损耗因子(tan δ)峰,随着BIIR用量提高,共混胶的交联程度略降低,正硫化时间延长,硫化速率减慢,力学性能没有明显变化,玻璃化转变温度明显向高温偏移;当CIIR/BIIR并用质量比为90/10时,共混胶的动态力学性能达到最优,60℃的tan δ值比纯BIIR硫化胶降低19%。

不同牌号溴化丁基橡胶的结构与性能对比

分析了5种牌号溴化丁基橡胶(BIIR)(2255、2222、2211、2030、BIIR-C)的溴含量,并研究了5种BIIR生胶的门尼黏度和热稳定性及硫化胶的物理机械性能和热稳定性。结果表明,BIIR生胶溴含量从大到小的顺序依次为2255,2222,2211,BIIR-C,2030,门尼黏度从大到小的顺序依次为2255,2222,2211,2030,BIIR-C;生胶热稳定性以及热分解活化能从大到小的顺序依次为2255,2211,BIIR-C,2222,2030;在5种BIIR生胶中,2255具有最大的硫化速率,且其硫化胶具有最优的拉伸强度、扯断伸长率及撕裂强度,2030和BIIR-C硫化胶的撕裂强度较低,且2030的热稳定性最差。

BIIR/OMMT纳米复合材料的阻透性能和耐寒性能

采用机械混炼法制备了溴化丁基橡胶/有机蒙脱土(BIIR/OMMT)纳米复合材料,采用SEM和XRD对其亚微观结构进行了表征,并对其耐寒性能和阻透性能进行了研究。实验结果表明:OMMT片层以剥离状态分散于BIIR基体中;添加OMMT之后,BIIR的交联密度明显提高;OMMT能够略微降低BIIR的耐寒性能;OMMT片层具有优异的阻透效应,能够明显提高BIIR的热稳定性能和耐油性能。

溶液乳化法制备溴化丁基胶乳的工艺研究

通过溶液乳化法制备了溴化丁基胶乳,使用激光粒度仪测试了不同工艺阶段胶乳的平均粒径,结果表明所制得的固含量约为50%的离心浓缩胶乳的平均粒径为0.645μm。并进一步研究了乳化剂用量和橡胶溶液浓度对胶乳产率的影响,从而确定了溴化丁基胶乳制备的最佳工艺条件。

硫化体系对BIIR/NR轮胎内衬层胶料性能的影响

采用硫黄和酚醛树脂2种硫化体系硫化溴化丁基橡胶(BIIR)/天然橡胶(NR)轮胎内衬层胶料,研究了这2种硫化体系对内衬层胶料的硫化性能、物理性能、耐热空气老化性、耐臭氧老化性及气密性的影响。结果表明,随着硫黄和酚醛树脂用量的增加,胶料的正硫化时间(t90)缩短,硫化速度逐渐加快;硫化胶的300%定伸应力和拉伸强度增大,酚醛树脂硫化的硫化胶的耐臭氧老化性较好;透气量随硫黄和酚醛树脂用量的增加而增大,但酚醛树脂硫化的胶料的透气量要小于硫黄硫化的胶料。

溴化丁基橡胶/酚醛硫化树脂复合胶乳的制备与硫化

通过溶液乳化法制备了固含量为9.3%的溴化丁基橡胶/酚醛硫化树脂复合胶乳。以海藻酸钠为膏化剂对复合胶乳进行了膏化浓缩,研究了膏化剂用量对膏化时间、胶乳固含量和胶乳粒径的影响,结果表明膏化浓缩胶乳粒径较大,膏化周期较长,一般需半个月左右才能得到实用的浓缩胶乳。采用扫描电镜观察了复合胶乳干胶膜的断面形貌,发现大粒径的膏化胶乳成膜后胶粒间可以较好地融合。通过涂布、烘干和硫化等工艺制备了厚度为0.60mm的复合胶乳硫化膜片,并测试了硫化膜片的力学性能和H2渗透性能,结果表明硫化膜片的力学性能较好,其H2渗透率较低,为天然橡胶的9.64%、氯丁橡胶的71.3%。

丁基橡胶和溴化丁基橡胶硫黄硫化体系的优化

通过无转子硫化仪研究了丁基橡胶和溴化丁基橡胶的硫黄硫化体系中促进剂的优化及其硫化动力学。结果表明,Ghoreishy方程可用来描述丁基橡胶和溴化丁基橡胶的硫黄硫化行为,与实验数据的相关性较好。采用硫黄-硬脂酸-氧化锌-促进剂D和CZ组合得到的丁基橡胶硫化胶具有最高的转矩值;而溴化丁基橡胶的硫化速率较快,活化能较低,反应级数较高。促进剂D更有利于提高溴化丁基橡胶的硫化程度,同时并用促进剂CZ可明显改善其降解行为。促进剂CZ对于丁基橡胶硫化程度的促进作用更明显,促进剂D有利于缩短焦烧时间,而促进剂MBTS的促进效果最弱。

交联型竹粉／苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物／溴化丁基橡胶吸振复合材料

将竹加工的边角料粉碎并用乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷偶联剂处理,再与苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物和溴化丁基橡胶的共混物进行复合,在过氧化二异丙苯(DCP)引发剂的作用下制得交联型橡胶吸振复合材料。用硫化仪考察了不同温度下材料转矩随时间的变化情况,并对材料的动态力学性能进行了分析。结果表明,最佳混炼温度是125～155℃(控制物料的实际温度不超过145℃);在170℃下用DCP引发交联可得到外观平整光滑的具有类似竹材加工性的复合材料;当竹粉和DCP用量分别为45份(质量,下同)和0.8份时,复合材料具有较好的力学性能、较宽的玻璃化转变温度范围和较大的损耗因子,吸振减震性能较好,但上限使用温度应不超过150℃。

溴化丁基母胶在全钢载重子午线轮胎气密层中的应用

研究溴化丁基母胶在全钢载重子午线轮胎气密层中的应用。结果表明:轮胎气密层配方中采用20份溴化丁基母胶等量替代溴化丁基橡胶和补强剂后,胶料的物理性能变化不大,气密性能保持一致,加工性能满足工艺要求,成品轮胎各项性能达到国家标准要求,每条轮胎可降低成本2.96元。

溴化丁基橡胶工艺的应用与前景

介绍了溴化丁基橡胶的发展进程和性能特点,阐述了溴化丁基橡胶的主要生产工艺,包括:Polysar生产工艺和燕化生产工艺,最后对未来的发展前景和趋势做了展望。

茶多酚改性炭黑对溴化丁基橡胶性能的影响

研究了茶多酚(TP)改性炭黑对溴化丁基橡胶(BIIR)性能的影响。结果表明,随着茶多酚用量的增大,BIIR焦烧时间及工艺正硫化时间均缩短,硫化效率逐渐增大;当茶多酚用量达到2份之后变化不大。在145℃下,加入茶多酚可使BIIR硫化胶拉伸强度略有提高,300%定伸应力明显增大。145℃×48 h热空气老化后,BIIR硫化胶压缩永久变形略有改善,100%定伸应力变化率明显降低,拉断伸长率变化率略有增大,交联密度明显增大。茶多酚用量为2份时,BIIR综合性能较好。

多乙烯基单体对溴化丁基胶电子束交联的敏化效应

观察到溴化丁基胶(BIIR)在加速器产生的电子束辐照下可发生交联反应,测得其凝胶化剂量为12kGy。在剂量较低时辐照产物的凝胶含量与交联密度均随剂量增加而提高,但在80kGy后则随剂量增加而呈下降趋势。试验了5种多乙烯基单体以敏化BIIR的交联反应,从而避免高剂量下的降解现象。结果表明TMPT(三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯)是有效的敏化剂,配有TMPT的BIIR交联产物其拉伸强度随TMPT用量增大而明显提高。

溴化丁基橡胶/氯化丁基橡胶并用胶的制备及性能

用差示扫描量热仪测定了溴化丁基橡胶/氯化丁基橡胶(BIIR/CIIR)共混胶的玻璃化转变温度,研究了不同并用比(质量比)共混胶的相容性、硫化特性以及力学性能和热稳定性。结果表明,不同并用比的BIIR/CIIR共混胶仅有1个玻璃化转变温度,表明BIIR和CIIR具有良好的相容性;BIIR的焦烧时间比CIIR短,共混胶的焦烧时间介于BIIR和CIIR之间,而正硫化时间比BIIR和CIIR都长;共混硫化胶的拉伸强度、撕裂强度均优于BIIR和CIIR硫化胶,热稳定性与BIIR相当;当BIIR/CIIR的并用比为80/20时,共混硫化胶的综合性能最好。

填料形貌对高阻尼胶料动态性能影响的研究

为研究不同形貌填料对高阻尼天然橡胶/溴化丁基橡胶(NR/BIIR)动态性能的影响,采用纤维状填料、片层填料部分替代炭黑制备了高阻尼胶料,测试结果表明:聚酰胺纤维的填加能够提高胶料100%定伸应力,但力学性能下降明显,云母片的填加能够有效提高胶料耐老化性能。采用动态力学分析仪对25℃高阻尼胶料频率-损耗因子(f-tanδ)扫描发现,聚酰胺纤维制备的高阻尼胶料tanδ峰最高,在较宽的频率范围内阻尼效果较好,使用云母片制备的高阻尼胶料tanδ峰低,在较窄的频率范围内阻尼效果好。

溴化丁基橡胶与普通丁基橡胶并用性能之研究

文中对溴化丁基橡胶与普通丁基橡胶并用的目的和意义进行了探讨 ,对不同比例并用胶料的硫化特性、物理性能、化学性能进行了测试和分析。同时 ,对并用胶的共硫化系统也作了初步的分析。

汽车轮胎气密层中溴化丁基橡胶的加工配方研究

采用合理设计配方中的硫化体系、补强体系、增塑体系和防老体系等,对进口溴化丁基橡胶的硫化加工配方开展优化研究,测试优化硫化加工配方条件下的力学性能,得到较好的溴化丁基橡胶硫化加工配方,并将优化后的配方用于自制溶液法溴化丁基橡胶,得到硫化胶的力学性能达到轮胎气密层的使用要求。

溴化丁基胶乳乳化工艺研究

对制备溴化丁基胶乳的乳化工艺进行研究。优化乳化工艺条件为:乳化剂油酸钾/十二烷基苯磺酸钠(用量比为5/2.5),溶液中BIIR质量分数0.15,剪切速率16000r.min-1,乳化时间30min。采用优化工艺,溴化丁基胶乳的产率可达90%以上,胶乳各项性能能够满足涂覆和浸渍等工艺要求。

用毛细管流变仪考察溴化丁基橡胶的热稳定性能

根据毛细管流变仪的结构特性,用以模拟工业生产溴化丁基橡胶的螺杆挤出干燥过程。采用溶液法合成了溴含量及其微观结构均符合工业要求的溴化丁基橡胶。考察了150℃和180℃下,改变胶料在毛细管流变仪料筒中的停留时间,溴化丁基橡胶溴含量及其微观结构的变化。结果表明:一定温度下,延长胶料在料筒中的停留时间会使溴含量减少,结构Ⅰ(未溴化的丁基橡胶)和结构Ⅲ(溴代伯位烯丙基)含量增加,而结构Ⅱ(溴代仲位烯丙基)含量会减少,且温度升高会加剧这种趋势。

烯丙基酚醛树脂在溴化丁基橡胶硫化中的应用

考察了烯丙基酚醛树脂与传统酚醛树脂(溴化对-特辛基酚醛树脂、辛基酚醛树脂)对溴化丁基橡胶(BIIR)硫化特性、物理机械性能及耐老化性能的影响,并采用差示扫描量热仪和无转子硫化仪研究了3种酚醛树脂硫化BIIR的反应动力学,探讨了硫化机理。结果表明,烯丙基酚醛树脂的加入能提高BIIR混炼胶的硫化速率,缩短正硫化时间,降低硫化反应活化能,提高硫化反应活性;烯丙基酚醛树脂硫化BIIR的物理机械性能优于辛基酚醛树脂硫化BIIR,与溴化对-特辛基酚醛树脂硫化BIIR相当,且耐老化性能最优。