液体丁腈橡胶增韧丁腈橡胶/硫酸铜复合材料的制备及再加工性能

在笔者课题组之前的工作中,成功地制备和分析了无水硫酸铜(CuSO_(4))填充丁腈橡胶(NBR)复合材料(NBR/CuSO_(4)),结果表明,CuSO_(4)的加入有效地提高了橡胶的强度,但同时也牺牲了断裂伸长率和可回收性,其实际应用受到了限制。文中使用低分子量的液体丁腈橡胶(LNBR)增韧NBR/CuSO_(4),并制备了具有高力学性能和优异可回收性的NBR/CuSO_(4)/LNBR复合材料。X射线衍射、硫化曲线、差示扫描量热分析结果表明,LNBR对CuSO_(4)与NBR的配位反应具有抑制作用;扫描电镜结果表明,LNBR降低了NBR/CuSO_(4)的交联密度。当LNBR的含量为4 phr时,断裂伸长率为583.0%、拉伸强度高达34.2 MPa、断裂能为71.58 MJ/m^(3)。此外,LNBR的加入促进了Cu-腈基(—CN)配位键的断裂和重建,从而提高了NBR/CuSO_(4)/LNBR复合材料的回收能力,其中的一种复合材料经二次加工后的回收率保持在93.6%。

烯烃复分解制备环保型LBR增塑剂及其性能研究

以1-己烯为小分子烯烃,采用烯烃复分解反应制备液体橡胶增塑剂液体顺丁橡胶(LBR)并应用于丁苯橡胶和顺丁橡胶共混胶中,在实现绿色环保的同时解决传统增塑剂与橡胶基体的相容性问题。结果表明,与环保芳烃油V500(数均相对分子质量约为500)相比,以相对分子质量更高的液体橡胶LBR(Mn约为12 000)为增塑剂的混炼胶门尼黏度下降;硫化胶的力学性能差异不明显,但150℃老化后,LBR-R有更高的拉伸强度;LBR-R在高温老化前后和在环己烷溶剂中抽出前后的质量变化率均低于V500-R;经抽出处理的LBR-R与未抽出的TG曲线基本重合,化学稳定性不受影响。

端羧基丁腈橡胶/环氧树脂冷补沥青研发及其混合料性能

为研究端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)/环氧树脂E51冷补沥青及其混合料性能,基于正交试验,以60℃旋转黏度和1d质量损失率为指标,确定CTBN/E51冷补沥青各组分最佳掺量为稀释剂18%,环氧树脂14%,固化剂4.7%,增韧剂3%和抗剥落剂4%。通过水煮法、动态剪切流变试验(DSR)、弯曲梁流变试验(BBR)评价冷补沥青的黏附性、高温性能和低温性能。采用LB-10级配,6.2%的油石比制备CTBN/E51冷补沥青混合料,与市面上常用的GR牌和GJY牌冷补料进行强度试验、车辙试验、低温劈裂试验、浸水马歇尔试验、施工和易性试验和容留时间试验,结果表明:CTBN/E51冷补料具有较好的路用性能且容留时间为3h。

环保型增塑剂腰果壳油对丁腈橡胶性能的影响

研究了腰果壳油(CNSL)用量对丁腈橡胶胶料的硫化特性和硫化胶性能的影响,并与使用邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油作为增塑剂进行了对比。结果表明,在0～30份(质量)用量内,加入CNSL后胶料的焦烧时间和正硫化时间有所缩短。与加入相同用量的邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油的胶料及硫化胶相比,使用CNSL的胶料在硫化曲线上的最小转矩和最大转矩以及硫化胶的硬度、定伸应力和耐ASTM1#标准油体积增加率较小;硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率和耐ASTM3#标准油体积增加率较大;硫化胶的耐热空气老化性能较好。

碱金属醇盐和碱金属酚盐的合成及其在橡胶中的应用

综述了碱金属醇、酚盐几种不同的合成方法及其在液体聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶和有机合成等领域的应用。

增韧剂对环氧树脂性能的影响

研究了液体聚硫橡胶、液体丁腈橡胶(包括端羧基和端羟基丁腈橡胶)、聚醚和聚酯树脂、聚氨酯预聚体等对环氧树脂的增韧改性,结果显示增韧后的环氧树脂的粘接强度和抗冲击强度显著增加。

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。

液体橡胶在聚氨酯中的应用

综述了端官能团液体橡胶特别是端羟基液体橡胶在聚氨酯合成中的应用概况 ,并介绍了液体橡胶聚氨酯的性能特点、影响聚氨酯性能的因素。

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。

不同相对分子质量液体聚异戊二烯增塑乳聚丁苯橡胶的结构与性能

考察了3种微观结构相近、不同相对分子质量的液体聚异戊二烯(LIR)及其用量对乳聚丁苯橡胶(ESBR)硫化特性、加工流动性、物理机械性能及动态力学性能的影响,并表征了ESBR硫化胶的微观形貌。结果表明,3种LIR对ESBR混炼胶硫化特性的影响不明显,LIR的相对分子质量越小或用量越多,增塑效果越明显,加工流动性越好;3种LIR均可参与硫化,所增塑ESBR硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率均高于未增塑ESBR硫化胶,且相对分子质量越大,其增塑ESBR硫化胶的物理机械性能越优;随着LIR用量的增加,ESBR硫化胶的耐磨性能下降;3种LIR对ESBR硫化胶的撕裂强度、压缩疲劳生热和耐老化性能影响不大;随着LIR用量的增加,LIR增塑ESBR硫化胶的Payne效应越小,损耗变化不大,3种LIR对ESBR硫化胶的抗湿滑性和滚动阻力基本无影响。综合考虑,LIR的用量宜为5份;未增塑ESBR硫化胶中炭黑粒子团聚现象显著,LIR增塑ESBR硫化胶中炭黑粒子呈珠链状分布,分散更均匀。

硅烷偶联剂和马来酸酐对NBR/RHA复合涂层结构与性能的影响

以农业废弃物——谷壳灰(RHA)为填料,采用液态共混工艺(即将有机溶剂溶解的NBR生胶、改性谷壳灰和其他助剂混合形成混合胶液)制备了NBR/RHA复合涂层。用硅烷偶联剂Si69、KH550、KH560和马来酸酐(MAH)对谷壳灰进行改性,并研究了上述改性剂对谷壳灰分散性、结合胶以及NBR/RHA复合涂层结构和性能的影响。结果表明,在4种改性剂中,Si69的改性效果最好,经Si69改性后谷壳灰的分散性、谷壳灰与NBR相的界面作用,NBR/RHA复合涂层的力学性能、耐流体性能均最佳。

工艺条件对CTBN增韧环氧树脂性能的影响

本文以 ２－乙基－４－甲基咪唑为固化剂，以ＣＴＢＮ／双酚Ａ为增韧剂，研究了双官能环氧Ｅ－５１和四官能环氧Ｆ－７６混合体系的结构形态和力学性能，考察了工艺条件对其性能的影响，讨论了ＣＴＢＮ和双酚Ａ的增韧机理。

端羟基液体丁腈橡胶对聚氨酯泡沫塑料性能的影响

采用一步法制备聚氨酯硬质泡沫塑料(RPUF)。考察了端羟基液体丁腈橡胶(HTBN)对聚氨酯硬质泡沫塑料表观密度、吸水性能、力学性能等的影响。结果表明:随着HTBN含量的增加,硬泡PU制品的密度逐渐降低,压缩强度、弯曲强度呈降低趋势,吸水率增加。

甲基丙烯酸原位改性丁腈橡胶/谷壳灰复合发泡涂层

以农业废弃物谷壳灰(RHA)为填料,采用液态共混工艺,即将有机溶剂溶解的NBR生胶、谷壳灰和其他助剂混合形成混合胶液制备丁腈橡胶(NBR)/RHA复合发泡涂层,在混合胶液中添加甲基丙烯酸(MAA)对NBR/RHA复合发泡涂层进行原位改性。研究了MAA的用量对RHA分散性、RHA与NBR界面结合性、NBR/RHA复合发泡涂层泡孔形貌、力学性能、耐溶剂性能及热学性能的影响。结果表明,MAA作为界面改性剂,可改善RHA的分散性,增强RHA与NBR相的界面作用,改变NBR/RHA复合发泡涂层的泡孔形貌,对NBR/RHA复合发泡涂层具有补强效果。当MAA用量为10phr时,NBR/RHA复合发泡涂层的力学性能、耐流体性能、热学性能等较佳。

RHA/NBR复合涂层的制备及结构与性能研究

以谷壳灰(RHA)为填料,采用液态共混工艺(即将已溶解的NBR生胶、改性谷壳灰和其他助剂在溶剂中混合形成混合胶液)制备了RHA/NBR复合涂层。用Si69对谷壳灰进行改性,考察了Si69含量对谷壳灰分散性、结合胶以及对RHA/NBR复合涂层的交联密度、微观形貌、耐流体性、热稳定性等多种性能的影响。结果表明:Si69含量对谷壳灰分散性、结合胶以及RHA/NBR复合涂层的结构和性能均有一定影响,且当Si69含量为20%时,谷壳灰的分散性、谷壳灰与NBR两相间相互作用,RHA/NBR复合涂层的耐流体性、热稳定性均较高。

形状记忆硼酸铝晶须/氰酸酯复合材料的制备与表征

氰酸酯(CE)树脂的刚性结构致使其本身不具备形状记忆行为,故采用含有柔性链段的端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)改性CE,可制备具有形状记忆效应的共聚物;然后将不同质量分数的硼酸铝晶须(Al Bw)掺杂到上述共聚物中,可制成Al Bw/CE复合材料。研究结果表明:当w(Al Bw)=10%(相对于复合材料总质量而言)时,复合材料的弯曲强度和储能模量相对最大;当w(Al Bw)≤20%时,该复合材料具有良好的形状记忆性能,变形的试样几乎可完全回复,但其形变回复速率基本上随Al Bw含量增加而下降。

液体异戊二烯-丁二烯共聚物对天然橡胶、顺丁橡胶结构与性能的影响

利用原子力显微镜(AFM)、橡胶加工分析仪(RPA)、拉伸试验机以及动态力学分析仪(DMA)等技术研究了液体异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物橡胶(LIR-390)对天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)微观形貌、加工性能、拉伸性能及抗开裂等行为的影响。AFM结果显示:液体嵌段共聚物橡胶LIR-390在NR和BR中自组装形成了胶束:在NR中,LIR-390形成了以丁二烯(PB)嵌段为核、异戊二烯(PI)嵌段为壳的胶束;在BR中,LIR-390却形成了反相胶束(PI嵌段为核、PB嵌段为壳)。另外,LIR-390的加入改善了NR、BR的加工性能,但也降低了拉伸性能、弹性模量,并且不利于降低硫化胶的滚动阻力。橡胶裂纹扩展测试结果显示:LIR-390胶束在NR基体中作为缺陷,破坏了NR硫化胶的抗开裂性能,裂纹生长速率加快,开裂后的表面形貌也变得更加平滑。

丁腈橡胶类键合剂在CL-20/GAP体系中的应用

为改善CL-20/GAP体系的界面性能,提高推进剂的力学性能,将液体丁腈橡胶、增塑液体丁腈橡胶及端羟基液体丁腈橡胶作为键合剂分别加入到推进剂中;采用扫描电镜(SEM)观察了键合剂对CL-20的包覆效果;通过材料拉伸机测试了20℃下键合剂对GAP胶片力学性能的影响,并在-40、20和70℃下测试了键合剂对CL-20/GAP推进剂力学性能的影响;通过动态热机械分析仪(DMA)测试了推进剂的力学损耗因子tgδ,分析了键合剂对体系界面的影响。结果表明,CL-20被完全包裹在键合剂中; 20℃下,加入3种键合剂的胶片在拉伸强度基本不变的情况下,断裂延伸率由原来的139. 0%分别增至150. 7%、147. 0%和152. 3%,起到了扩链剂的作用;端羟基液体丁腈橡胶的加入有效提高了推进剂的伸长率,-40、20和70℃下的最大伸长率由22. 1%、44. 8%和52. 7%分别增至58.1%、64. 9%和80. 2%;推进剂在-40℃下的黏附指数由1. 67降至1. 15,变化趋势与tgδ曲线相符,说明该类键合剂的加入能有效抑制CL-20/GAP体系的界面"脱湿"。

高热膨胀系数缠绕复合材料用环氧树脂基体的研制

本文以具有反应性端基的液体丁腈橡胶(CTBN)和环氧树脂(EP)为主要原料,成功合成了改性环氧树脂(CTBN-EP),同时制备了以复配环氧树脂为基体的光纤用复合材料筒体。傅里叶红外光谱、扫描电镜、透射电镜以及动态机械分析等测试显示,制备的CTBN-EP与环氧树脂具有良好的相容性。实验结果表明,随着CTBN-EP含量的增加,树脂体系的弯曲强度和弯曲模量降低,而冲击强度逐渐增大。当树脂体系中CTBN-EP的质量分数为20%时,复合材料筒体的轴向热膨胀系数与光纤的热膨胀系数最为接近。

石墨烯/三组分固体润滑剂/丁腈橡胶复合材料的制备及性能

采用机械共混法制备石墨烯/三组分固体润滑剂(3phr石墨、3phrMoS_(2)、12phr聚四氟乙烯(PTFE))/丁腈橡胶复合材料,研究了复合材料的力学性能、摩擦磨损性能和摩擦振动性能,对比了经1-羟乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体改性前后,石墨烯对复合材料性能的影响。通过扫描电子显微镜观察发现,经离子液体改性后,石墨烯团聚现象明显改善,在复合材料中的分散性得到提高,对复合材料的力学性能、摩擦磨损性能和摩擦振动性能提升更为显著。填充3phr的改性石墨烯后,复合材料的拉伸强度提升11.4%、撕裂强度提升10.7%、断裂伸长率提升9.5%、压缩模量提升16.1%,复合材料在66N载荷下的环-块摩擦磨损试验中其摩擦系数降低了16.5%、体积磨损率降低了17.9%、摩擦振动减小了3.7dB。