CTBN增韧改性热固性树脂研究进展

综述了活性液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)增韧热固性树脂的优势和增韧机理,分别介绍了CTBN在环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂(CE)和双马来酰亚胺树脂(BMI)增韧改性方面的研究现状,分析了目前CTBN增韧热固性树脂存在的问题,并指出了今后增韧体系研究的发展方向。

CTBN改性EP宏观力学性能研究

考察端羧基丁腈橡胶的添加对环氧树脂力学性能改善的影响规律.分别制作5phr、10phr、15phr、20phr、30phr端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的试样;然后对每组试样分别进行拉伸、弯曲、冲击等力学试验,通过分析试验结果,得出当端羧基丁腈橡胶添加量为15phr时,其力学性能最佳.使用SEM对其冲击试样断面进行表征,通过观察SEM图像,可以看出CTBN改性EP的机理为孔洞剪贴屈服机理.

不同化学价离子对羧基丁腈橡胶复合材料力学性能的影响

在羧基丁腈橡胶中分别加入金属氧化物氧化镁、氧化锌和氧化铝,系统研究了金属离子与羧基的相互作用,共混胶硫化特性,硫化胶动态力学性能,复合材料的形貌、拉伸性能及模量-温度关系。结果表明,金属氧化物与羧基丁腈橡胶形成离子键的难易程度与金属氧化物的碱性强弱有关;金属离子具有较高的电荷数、较小的半径和较强的电负性则有利于提高羧基丁腈橡胶复合材料在高温条件下的力学强度。

端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的研究

以2-乙基-4-甲基咪唑作为固化剂,运用红外光谱对端羧基丁腈橡胶(CTBN)增韧改性环氧树脂(EP)的预聚反应和固化反应进行分析。通过测试改性环氧树脂固化物的冲击强度、弯曲强度和拉伸剪切强度评价其增韧效果,探讨其增韧机理,并通过热失重(TG)分析固化物的热稳定性能。结果表明:CTBN改性EP后,树脂的冲击强度明显提高,拉伸剪切强度有所提高,热稳定性能提高,但弯曲强度和弯曲模量有所降低。

端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的结构与性能

以液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)作为环氧树脂(EP)的增韧改性剂,制备了CTBN/EP预聚体和共混物。采用红外光谱(FT-IR)法对两者的结构进行了表征,并着重探讨了CTBN含量对预聚体和共混物力学性能的影响。研究结果表明:预聚体中EP的环氧基开环,并与CTBN反应,生成了酯键;随着CTBN含量的不断增加,CTBN/EP预聚体和共混物的杨氏模量、拉伸强度降低,冲击强度和断裂伸长率呈先升后降态势,说明适量CTBN的引入对EP具有良好的增韧效果;当固化温度较低时,CTBN/EP预聚体的冲击强度明显优于CTBN/EP共混物,而固化温度较高时两者的冲击强度无明显差异。

羧基丁腈胶乳的合成、配合加工及共混研究进展

羧基丁腈胶乳(XNBRL)是丁二烯、丙烯腈和丙烯酸或甲基丙烯酸的三元共聚物,是丁腈胶乳的改性品种。由于引入了羧基,同时含有C=C双键,可通过多种方式进行交联硫化,如硫磺硫化、过氧化物硫化、羧基脱水交联、胺类硫化、环氧化合物硫化、二异氰酸酯硫化、辐照硫化,从而获得各种优良性能,且优于普通丁腈胶乳。其制品具有优异的耐油、耐化学和力学性能,广泛应用于各种橡胶和非橡胶制品。文中对羧基丁腈胶乳的合成、配合加工(可采用炭黑、白炭黑、粘土、蛋白、石墨等进行填充和补强)及共混(可与异种胶乳、树脂或其它聚合物进行共混)等研究进展进行综述。

动态硫化丁腈橡胶/尼龙6热塑性弹性体的制备及性能

采用动态硫化法制备了丁腈橡胶/尼龙6热塑性弹性体(NBR/PA 6 TPV),考察了硫化体系、羧基丁腈橡胶(XNBR)以及增塑剂高密度氧化聚乙烯蜡(AC-316 A)和正丁基苯磺酰胺(BBSA)对TPV硫化特性、力学性能和微观形貌的影响。结果表明,以促进剂HVA-2/促进剂DM为硫化体系,动态硫化过程体系黏度的变化比以酚醛树脂/SnCl2为硫化体系时更平稳;但用后者制备TPV,其撕裂强度和扯断伸长率等力学性能更优,PA 6的结晶度更低。XNBR能对NBR和PA 6起到增容作用,当XNBR与NBR的质量比为10/90时,TPV的力学性能最好,NBR在PA 6中分散得最均匀。AC-316 A和BBSA都能对TPV起到增塑作用,随其用量的增加,体系黏度降低。

全硫化纳米羧基丁腈橡胶增韧环氧树脂性能的研究

本文研究了全硫化纳米羧基丁腈橡胶(VP-501)对环氧树脂性能的影响。采用红外光谱分析、力学性能测试、差式扫描量热仪、动态力学分析、扫描电子显微镜等测试方法。比较添加纳米羧基丁腈橡胶前后环氧树脂浇注体的力学性能、固化动力学、动态力学性能、以及拉伸断面微观形貌的不同。结果表明VP-501的加入使得环氧树脂浇注体拉伸弯曲性能在不明显降低的情况下冲击性能大幅度提高,玻璃化转变温度(Tg)提高,拉伸断裂面形貌由光滑变粗糙,纳米粒子较均匀地分散在树脂体系中,达到了增韧的效果。

橡胶增韧环氧树脂的研究

以羧基丁腈橡胶、聚硫橡胶和羟基聚硅氧烷为增韧剂,以冲击强度、弯曲强度和拉伸剪切强度来评价环氧树脂的增韧效果。实验结果表明,加入增韧剂后的各配方韧性相对于对照组均有不同程度的提高;液态聚硫橡胶增韧的环氧树脂胶表现出良好的抗冲击性能和抗弯曲性能;羧基丁腈橡胶增韧的环氧树脂胶表现出良好的拉伸剪切性能。

羧基丁腈橡胶的硫化性能

用无硫硫化体系、低硫高促进剂硫化体系、普通硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系、金属氧化物硫化体系和硫黄/金属氧化物硫化体系对羧基丁腈橡胶(XNBR)进行了硫化,研究了XNBR的硫化性能、物理机械性能、耐老化性能、压缩永久变形和耐油性能。结果表明,采用普通硫黄硫化体系、硫黄/金属氧化物硫化体系所得到的XNBR硫化胶的综合物理机械性能较好;用无硫硫化体系、低硫高促进剂硫化体系和硫黄/金属氧化物硫化体系所得到的XNBR硫化胶的耐老化性能较好;用硫黄/金属氧化物硫化体系所得到的XNBR硫化胶的耐磨性、压缩永久变形较好;用普通硫黄硫化体系和硫黄/金属氧化物硫化体系所得到的XNBR硫化胶的耐油性能较好。

羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的合成

采用羧基丁腈橡胶(XNBR)对双酚A型环氧树脂(CYD-128)进行改性,制备了羧基丁腈橡胶环氧基酯增韧剂,探讨了制备过程的反应机理、合成条件、产品转化率等,确定了最佳反应条件。结果表明:反应温度100～120℃,反应时间1.5～3.0h,催化剂用量0.20%～0.30%时,羧基丁腈橡胶转化率较高。

端羧基液体丁腈橡胶改性环氧结构胶的研究

采用端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)增韧环氧树脂,制备了双组分室温固化环氧结构胶。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、微机控制万能材料试验机及扫描电镜(SEM)对固化过程、固化产物剪切强度及固化产物微观形态进行了表征。该胶树脂甲组分的最佳制备条件如下:环氧树脂与CTBN的质量比8∶1,反应温度200℃,保温时间2.5 h。该胶在室温下固化24 h,室温剪切强度可达29.24 MPa,耐介质性能良好,CTBN改性环氧树脂增韧效果显著。

超细全硫化羧基丁腈粉末橡胶增韧环氧树脂研究进展

超细全硫化羧基丁腈粉末橡胶(VP-501)是通过辐射交联和喷雾干燥技术制备的一种由粒径约90 nm的初级橡胶粒子聚集而成的次级粒子。在强剪切作用下,VP-501能在环氧树脂中以初级橡胶粒子形式均匀分散,并通过表面羧基和腈基与环氧基的反应提高了橡胶相与环氧树脂基体间的相互作用,使改性环氧树脂的韧性和耐热性同时提高。介绍了VP-501在环氧树脂中的分散能力,综述了它对不同环氧树脂固化体系韧性和耐热性的影响,并对改性机理进行了探讨,最后对改性环氧树脂今后的研究方向提出了展望。

丁腈橡胶增韧改性环氧树脂的研究

通过羧基丁腈橡胶(XNBR)对双酚A环氧树脂(CYD-128)进行改性研究,制备了具有优良增韧效果的嵌段高分子预聚物。对制备过程的反应机理、合成条件、产品转化率等进行了比较深入的研究和探讨。结果表明:羧基丁腈橡胶与环氧树脂反应温度100～120℃、反应时间1.5～3h、催化剂用量0.20%～0.30%时,为最佳合成工艺;XNBR含量为15phr时,改性材料具有最大的断裂伸长率。

中空涤纶增强橡胶基复合材料层合非织造布的吸声性能

为改进氢化羧基丁腈橡胶（HXNBR）/单孔中空涤纶短纤复合材料（HF）在中低频的吸声性能,将厚度为1 mm、质量比为70/30的HF与厚度为3 mm、面密度为300 g/m^2的针刺单孔中空涤纶短纤非织造布（NPH）层合制取了双层材料HF-NPH、三层材料HF-NPH-HF和NPH-HF-NPH。研究认为：双层材料以HF为入射面可有效改进材料在中低频吸声性能,吸声系数在750 Hz处达到峰值0.761,吸声系数大于0.2的有效频域为550-1 700 Hz,但在1700 Hz以上中高频吸声性能差;三层材料则在中低频吸声性能优异的同时中高频吸声性能也较好,吸声系数大于0.2的有效频域均为450-2 500 Hz,在此范围内平均吸声系数均大于0.56,但总体上NPH-HF-NPH吸声性能更优。

高腈基含量无规羧基丁腈液体橡胶的合成

阐述了以Bd、AN和AA为聚合单体，过硫酸盐B为引发剂，硫醇C为分子质量调节剂的自由基乳液无规羧基丁腈液体橡胶的合成方法。研究了聚合配方及其工艺条件、后处理工艺对聚合物性能的影响。结果表明，过硫酸盐B0.2～0．3份，硫醇C5～6份，乳化剂A3～3．5份，聚合反应温度为（25±2）℃；洗涤剂为不低于90℃的自来水，用量为胶浆的1．5倍，干燥温度为110～130℃时，可以得到Mn为1400±200、结合丙烯腈质量分数为30％-35％、羧基值为0．5～10mmol／g的无规羧基丁腈液体橡胶。

氧化石墨烯填充羧基丁腈橡胶复合材料的热稳定性及降解动力学

采用改进的Hummers法制备了不同氧化程度的氧化石墨烯(GO),并采用乳液混合法制备了GO/羧基丁腈橡胶(XNBR)复合材料,表征了GO的微观结构及其在复合材料中的分散状况,考察了GO的氧化程度对复合材料热稳定性的影响,分别采用Kissinger法和Ozawa法计算了复合材料的热分解活化能。结果表明,GO表面含有羧基、羰基和环氧基的含氧基团,氧化程度随着氧化剂高锰酸钾用量的增加而提高;GO氧化程度的提高可以有效改善GO在XNBR基体中的分散效果及复合材料的热稳定性,但是氧化程度过高会使热稳定性下降;采用Kissinger法和Ozawa法计算得到的热分解活化能虽不相同,但其大小顺序与GO氧化程度一致。

羧基丁腈橡胶/明胶共混物的制备及其亲水性和吸湿性

采用羧基丁腈胶乳与明胶溶液共混制备了羧基丁腈橡胶(XNBR)/明胶共混物,对其结构进行了表征,考察了明胶加入量对共混物亲水性和吸湿性的影响。结果表明,XNBR的羧基与明胶的氨基之间发生了反应。明胶的加入使共混物的亲水性和吸湿性得到明显改善,且随明胶加入量的增大,共混物的亲水性和吸湿性提高;模拟生理溶液体系的pH值对共混物的吸湿性影响显著。

羧基丁腈橡胶基阻尼复合材料的相态结构及动态力学性能

研究了羧基丁腈橡胶(XNBR)/受阻酚2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)复合材料的相态结构及动态力学性能,并考察了短碳纤维(SCF)的加入对复合材料动态力学性能的影响。结果表明,XNBR/AO-2246复合材料中AO-2246的质量分数存在1个临界值(40%),当AO-2246质量分数小于该临界值时,体系呈现单相形态;当AO-2246质量分数大于该临界值时,体系呈现多相形态;XNBR/AO-2246复合材料只有1个玻璃化转变峰,随着AO-2246质量分数的增加,损耗因子峰值(tanδmax)先增大后减小,玻璃化转变温度(Tg)向高温方向移动至室温;当AO-2246质量分数为50%时,tanδmax高达3.5;加入SCF后,XNBR/AO-2246复合材料的tanδmax值大幅度下降至2.5左右,但当SCF质量分数为30%时,tanδmax值升高至2.8;SCF的加入使XNBR/AO-2246复合材料的Tg略有升高,且SCF用量越大,Tg越高,同时XNBR/AO-2246复合材料的储能模量大幅度增加。

端羧基液体丁腈橡胶改性TDE-85环氧树脂的性能

通过合成含端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)嵌段的环氧树脂预聚物,再加入固化剂的方法制备了CTBN增韧改性TDE-85型环氧树脂复合材料,研究了该复合材料的固化特性及CTBN含量对其力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了增韧的效果。结果表明,在CTBN/TDE-85复合材料中的CTBN质量分数为15%、以咪唑作为固化剂且固化温度为(100±1)℃的条件下。