丁苯胶粉固井水泥浆的研究

本文对市售丁苯胶粉(SB)理化性能分析,并对其用于固井水泥浆进行探讨。红外光谱分析表明其是以高岭土为隔离剂的羧基丁苯胶粉,其水溶液粒度分布呈现纳米级颗粒并表明其具有良好可再分析特性;在水泥浆中单独使用丁苯胶粉存在破乳现象,若添加以十二烷基二甲胺羟丙基磺基甜菜碱LHSB与壬基酚聚醚TX-15组合物(质量比4∶1)为稳定剂时,可消除破乳现象,90℃和140℃稠化曲线均正常;水泥浆中引入丁苯胶粉,水泥浆略有增稠,失水和SPN值均变小,说明胶粉起到辅助降失水和提高水泥浆抗窜性能;胶粉影响水泥石24 h早期强度,但对于6 d后水泥石起到降模量和增加泊松比的作用,水泥石弹韧性得到了改善。

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。

超细全硫化粉末橡胶对丁苯橡胶性能的影响

在丁苯橡胶中添加了超细全硫化丁腈粉末橡胶、超细全硫化丁苯吡粉末橡胶、超细全硫化羧基丁苯粉末橡胶,研究了不同种类超细全硫化粉末橡胶对丁苯橡胶性能的影响。实验结果表明,添加了超细全硫化粉末橡胶的硫化胶的门尼黏度和扭矩均增加、门尼焦烧时间变短、硫化速率加快,且定伸应力和回弹性提高,但硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率略有下降;添加超细全硫化粉末橡胶可以降低硫化胶的滚动阻力,提高它的抗湿滑性。综合各项性能,超细全硫化丁腈粉末橡胶适用的配方范围更广,对行驶性能的改善效果最好。

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。

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。

丁苯橡胶/废胶粉弹性体合金的结构与性能

利用反应性增容方法制备了丁苯橡胶(SBR)/废胶粉(SRP)弹性体合金,并研究了反应性增容剂对SBR/SRP弹性体合金的结构与性能的影响。结果表明,当丁苯橡胶100份、增容剂用量9份、废胶粉(粒径80 m esh)用量45份时,弹性体合金的力学性能最佳。差示扫描量热仪和动态力学分析的结果显示,加入增容剂后,弹性体合金的玻璃化转变温度发生位移,SBR与SRP的相容性提高。扫描电镜和透射电镜的结果揭示,加入增容剂后,废胶粉的粒子被丁苯橡胶基体包覆,两相间粘合力大大增强。

共混型聚丙烯/超细粉末丁苯橡胶全硫化热塑性弹性体的制备及其结构与性能

以全硫化超细粉末丁苯橡胶(PSBR)与聚丙烯(PP)为原料,采用双螺杆挤出机共混方法制备PP/PSBR全硫化热塑性弹性体。通过透射电镜观测,发现PP/PSBR全硫化热塑性弹性体具有和动态硫化方法制备的热塑性弹性体相似的微观形态,PSBR粒子作为分散相分散在连续相PP中;所制备的热塑性弹性体的力学性能与PP的相对分子质量、共聚与否、PSBR含量及其交联度有关;通过流变行为研究,发现此类全硫化热塑性弹性体为假塑性流体,且橡胶的含量对热塑性弹性体的黏度影响很小;采用差示扫描量热法对PP/PSBR全硫化热塑性弹性体中连续相PP的结晶行为进行了研究,发现连续相PP的结晶温度提高,表明PSBR对PP有异相成核作用。

丁苯乳液和乳胶粉对水泥水化产物形成的影响

用X射线衍射对晶态水化产物钙矾石(AFt)和Ca(OH)2进行表征,用环境扫描电镜观察水化硅酸钙(C-S-H)凝胶的变化,结合铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)的变化,分析丁苯乳液和乳胶粉对72h内水化产物的影响。结果表明:丁苯乳液和乳胶粉促进了水泥浆体中AFt的生成,乳胶粉的效果更明显。丁苯乳液增加了AFt在浆体中的稳定性。丁苯乳液和乳胶粉使Ca(OH)2的生成量减少,乳液的效果更明显;延缓了水泥浆体中C-S-H凝胶的形成。水化72h时,改性浆体结构与未改性浆体差别不大,只是水化产物表面覆盖了一层聚合物薄膜。

粉末丁苯橡胶共混改性沥青的性能

采用物理共混和反应性共混方法制备了粉末丁苯橡胶(PSBR)改性沥青,研究了改性沥青的基本性能和动态力学性能,通过荧光显微镜分析了改性沥青的结构。结果表明,随着PSBR质量分数的增加,物理改性沥青的软化点升高,针入度减小,延度大幅度提高,且沥青的黏韧性、薄膜烘箱老化后的5℃延度显著增大,弹性模量和损耗模量都明显增大;溶胀对提高改性沥青的黏韧性能有较好的效果;反应性共混改性对沥青的基本性能和黏韧性有更显著改善,且降低了温度敏感性;反应性改性沥青的两相相容性优于物理改性沥青,PSBR相以分散相状态均匀分布在呈连续相的沥青介质中,形成相对稳定的丝状网络结构。

废胶粉/SBR共混胶料的流变-形态-力学性能研究

研究了废橡胶胶扮掺混量和粒度对度胶粉/SBR纯胶胶料和废胶粉/SBR炭黑胶料的流变性能和力学性能的影响。根据废胶粉/SBR炭黑胶料和改性胶粉/SBR炭黑胶料破坏断面的扫描电镜照片,对比其撕裂线和扩展线的数量和分布形态,可对胶料的力学性能有所推断,并可观察到胶粉与基质橡胶两相间的界面形态。

高耐磨炭黑填充型粉末SBR研究 Ⅰ.粉末化条件与粒径分布

用SBR胶乳、高耐磨炭黑为原料,高分子树脂为炭黑表面改性剂兼包覆剂,以凝聚共沉法制备了炭黑填充型粉末SBR;研究了粉末化条件对产物粒径分布的影响因素。结果发现,由SBR胶乳、改性炭黑和Tg为35℃的包覆剂构成的粉末化体系在85℃处理1h可形成无接触污染性的、粒径小于0.9mm的炭黑填充型粉末SBR。SEM分析表明,炭黑粒子被包埋在SBR基体中,无游离炭黑存在。

聚丙烯/超细丁苯胶粉/纳米碳酸钙三元复合材料的制备与性能

采用喷雾干燥方法得到丁苯橡胶 /纳米碳酸钙复合粉末橡胶 (RPS),探讨了RPS中苯甲酸钠用量以及丁苯橡胶与纳米碳酸钙质量比对聚丙烯 (PP)力学性能、耐热性和结晶性能的影响。结果表明,苯甲酸钠最佳用量为丁苯橡胶和纳米碳酸钙总用量的 10%;随着纳米碳酸钙用量的增加,体系中分散相粒径减小,结晶速率加快,材料的韧性、刚性和耐热性能提高。RPS对于不同熔体流动指数的PP具有不同的增韧增强效果。熔体流动指数越小,越有利于RPS在PP中的分散,体系韧性越高。此外,动态流变学研究表明,PP/RPS三元复合材料的熔体流变行为与纯PP类似,RPS的加入增加了PP的黏度,流动性能变差。

粉末丁苯橡胶反应性共混改性沥青及其高温贮存稳定性

采用反应性共混法,用粉末丁苯橡胶(PSBR)对兰州石化公司生产的重交沥青进行改性。研究了PSBR的用量、硫化剂和稳定剂的种类及其用量对沥青性能的影响,并进行了改性沥青优化配方的平行实验。结果表明,在PSBR/复合硫化剂/高岭土(质量比)为4/0.05/0.4时,可得到高温(163℃)下贮存144h、离析度不大于2.5℃的PSBR改性沥青,能满足生产、贮存和使用的要求。

高结晶聚丙烯的制备

考察了不同的催化体系对均聚聚丙烯结构的影响;以N催化剂与外给电子体二环戊基二甲氧基硅烷组成的催化体系制备高等规度的均聚聚丙烯,再利用纳米级粉末丁苯橡胶与有机磷酸盐类成核剂复配成易分散的复合成核剂,采用双螺杆挤出机将复合成核剂均匀分散于均聚聚丙烯中,考察了复合成核剂添加量对聚丙烯性能的影响。PLM和DSC表征结果显示,复合成核剂对聚丙烯具有很好的成核促进作用,改性的均聚聚丙烯的弯曲模量和热变形温度大幅提高,复合成核剂添加量(质量分数)为0.15%时,均聚聚丙烯的弯曲模量和热变形温度分别提高了28.7%和17.5℃。

滑石粉改性氯磺化聚乙烯/丁苯橡胶共混物的耐酸碱性能

研究了滑石粉改性氯磺化聚乙烯/丁苯橡胶共混物的力学性能和耐酸碱性能。结果表明,滑石粉对氯磺化聚乙烯/丁苯橡胶共混物具有增强和提高化学惰性的作用。在常温下,经硫酸、盐酸和氢氧化钠溶液分别浸泡7 d后,填充80份(质量,下同)滑石粉的共混物表现出较好的力学性能及耐酸碱性能;热重分析表明其热稳定性明显改善,10%失重温度达388℃以上;红外光谱分析进一步证明其耐酸碱性能优异;扫描电子显微镜的形态研究表明,滑石粉80份、氯磺化聚乙烯80份及丁苯橡胶20份为该改性复合材料的最佳配比。

橡胶含量对ABS成品性能的影响

以橡胶含量为40%和60%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)粉料分别与苯乙烯/丙烯腈共聚物掺混造粒,制备一系列不同橡胶含量的ABS成品,分析了不同橡胶含量ABS成品性能,比较了高橡胶含量和低橡胶含量的ABS粉料对成品性能的影响。研究结果发现,在橡胶含量相同的情况下,使用高橡胶含量的ABS粉料,成品的力学性能较为优异。

丁苯乳胶粉在早期水泥砂浆中形成聚合物膜结构的形态

通过场发射环境扫描电子显微镜研究了丁苯乳胶粉在早期水泥净浆及砂浆中形成聚合物膜结构的形态,并结合X射线计算机断层扫描技术探究了丁苯乳胶粉改性水泥砂浆中的孔结构参数.结果表明:丁苯乳胶粉在新拌及硬化水泥净浆和砂浆中形成聚合物膜结构的形态较为多样,可桥接或覆盖在临近水化产物或集料表面,在局部区域形成复合共生区.丁苯乳胶粉的加入增大了水泥砂浆的孔隙率、平均孔径和中值孔径,降低了平均球度数值,改变了水泥砂浆孔的三维形状.

钢渣超微粉取代部分炭黑高强耐磨型丁苯橡胶复合材料的制备及其性能研究

采用乙二醇与三乙醇胺为改性剂、无水乙醇为溶剂配制钢渣助磨剂,将钢渣助磨剂与钢渣混合后粉磨获得钢渣超微粉。利用钢渣超微粉取代部分炭黑制备一系列钢渣超微粉/丁苯橡胶复合材料。考察钢渣助磨剂配方与钢渣超微粉用量对钢渣超微粉/丁苯橡胶复合材料力学性能的影响,并且分析其作用机理。结果表明,当乙二醇用量为0.10 m L、三乙醇胺用量为0.10 m L、无水乙醇用量为0.10 m L、电炉渣质量为20 g、炭黑质量为30 g时,钢渣超微粉/丁苯橡胶复合材料的力学性能较好,即拉伸强度为22.01 MPa、拉断伸长率为605.27%、撕裂强度为40.74 k N/m、邵尔A硬度为62。以乙二醇、三乙醇胺与无水乙醇为钢渣助磨剂可改善钢渣超微粉的粒度分布,有利于钢渣超微粉的物理吸附效果与分散效果,提高钢渣超微粉/丁苯橡胶结构的牢固度与丁苯橡胶包裹钢渣超微粉的效果。

高耐磨炭黑填充型粉末SBR研究 Ⅱ.硫化胶的物理机械性能

研究了高耐磨炭黑(N330)填充型粉末丁苯橡胶犤P(SBR/N330)犦硫化胶的物理机械性能。结果发现,炭黑乳化剂的用量、炭黑改性剂和包覆剂的用量及玻璃化转变温度对P(SBR/N330)硫化胶的物理机械性能的影响比较明显。在适宜的粉末化条件下制备的P(SBR/N330),其硫化胶的物理机械性能与块状SBR/N330通过机械混炼得到的硫化胶的物理机械性能处于相同水平。P(SBR/N330)硫化胶拉伸断面形貌的SEM分析表明,包覆剂在用量为5份时形成的粒子与SBR基体结合紧密,在用量为15份时形成的粒子较易剥离。

超细全硫化粉末丁苯橡胶/三元乙丙橡胶共混物的结构与性能

制备了超细全硫化粉末丁苯橡胶(UFPSBR)/三元乙丙橡胶(EPDM)共混物,研究了其硫化特性、相态结构、动态力学性能及物理机械性能。透射电镜观察表明,无论UFPSBR与EPDM共混比如何,UFPSBR粒子始终保持为分散相。当UFPSBR用量为10份(质量)时,它在EPDM中的分散相尺寸为200 nm左右;用量较高时其分散相尺寸较大,存在大量的聚集体。动态力学分析结果显示共混物存在2个玻璃化转变温度,说明共混物存在两相结构。加工性能分析结果表明,UFPSBR粒子在EPDM基质中形成了网络结构,对EPDM基质起到了较好的增强作用,当UFPSBR与EPDM的质量共混比为50/50时,共混物的拉伸强度可达13.4 MPa。UFPSBR对EPDM的硫化特性有明显影响。