橡塑材料与工程教育部重点实验室激励机制建设

本文从组建团结协作的学术梯队,创造良好的工作生活环境,制定具体的奖励政策和建立合理可行的绩效考核办法四个方面,对橡塑材料与工程教育部重点实验室的激励机制建设进行了论述。

橡塑材料与工程教育部重点实验室建设

本文从明确研究方向、组建团结协作的学术梯队、完善管理体制、提高仪器设备利用率、处理好与依托单位的关系和对重大科研项目实行政策上的倾斜5个方面对橡塑材料与工程教育部重点实验室的建设进行了论述.

环保丁基再生橡胶/聚氯乙烯热塑性弹性体阻尼材料的制备与性能研究

采用共混法制备环保丁基再生橡胶/聚氯乙烯(PVC)热塑性弹性体阻尼材料(以下简称热塑性弹性体),研究环保丁基再生橡胶用量、PVC改性剂种类和用量、填料(磁粉和硅藻土等)用量对热塑性弹性体性能的影响。结果表明:随着环保丁基再生橡胶用量的增大,热塑性弹性体的力学性能和压缩永久变形下降,密度增大,阻燃性能无明显变化;当环保丁基再生橡胶用量为40份时,热塑性弹性体的综合性能良好且性价比高。采用20份氯化聚乙烯与10份苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物并用作为PVC改性剂,热塑性弹性体的综合性能较优。随着填料用量的增大,热塑性弹性体的密度、阻燃性能和磁性提高,但力学性能下降;当填料用量为120份时,热塑性弹性体的综合性能较优,阻尼温域为-55~100℃,损耗因子≥0.3,阻尼性能好。

增塑体系对氢化丁腈橡胶性能的影响

研究增塑剂种类及用量对氢化丁腈橡胶(HNBR)性能的影响。结果表明:采用增塑剂TP-95的HNBR胶料的t_(10)和t_(90)较短,相应硫化胶具有较好的耐低温性能;采用增塑剂DOS的HNBR硫化胶具有较大的硬度和拉伸强度以及良好的耐油性能;随着增塑剂用量的增大,HNBR胶料的门尼粘度明显下降,硫化胶的耐低温性能改善;当采用20份增塑剂DOS时,HNBR硫化胶具有较好的物理性能和耐油性能,同时具有较好的耐低温性能。

金属有机框架材料在橡胶密封条除味性能中的应用

将金属有机框架材料(MOFs)作为三元乙丙橡胶(EPDM)密封条的除味剂,研究了MOFs对EPDM的硫化行为和力学性能的影响,考察了MOFs对EPDM释放出挥发性有机化合物气味的抑制效果。结果显示,MOFs的加入可促进EPDM的硫化且其力学性能基本不变;MOFs对有机胺和二硫化碳等气味分子具有较好的吸附效果,EPDM的气味等级从4.5降至2.0。

发泡剂和增硬树脂对轻质天然橡胶材料性能的影响

采用均匀设计法,考察了发泡剂和增硬树脂对轻质天然橡胶材料性能的影响。结果表明,发泡剂N,N′-二亚硝基五亚甲基四胺(H)和增硬树脂(P1)用量变化对NR密度和拉伸强度等有显著影响。增大发泡剂H和增硬树脂P用量,发泡压力增大,硫化起步提前,最高硫化扭矩先增大后减小,拉伸强度和密度均呈线性变化。与单一发泡剂H胶料相比,发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)/发泡剂H并用胶料硬度、密度、撕裂强度和定伸应力均较高,发泡材料孔径较小;发泡剂4,4′-氧代双苯磺酰肼(OBSH)/发泡剂H并用胶料密度最小,拉伸强度最大。

一维多壁碳纳米管增强丁基橡胶/聚丙烯动态硫化热塑性弹性体复合材料的相态结构及热电性能研究

制备一维多壁碳纳米管(MWCNTs)增强丁基橡胶(IIR)/聚丙烯(PP)动态硫化热塑性弹性体(TPV)复合材料,研究IIR/PP用量比(简称橡塑比)对复合材料相态结构、介电性能、导热性能和物理性能的影响。结果表明:复合材料呈现“海-岛”相结构,IIR相以微米级交联颗粒分散在PP相中;MWCNTs主要分散在PP中,随着橡塑比的增大,MWCNTs有少量团聚现象;随着橡塑比的增大,复合材料的交流电导率、介电常数和热导率增大,且橡塑比大于6/4时增速减小;随着橡塑比的减小,复合材料的拉伸强度先增大后减小;当橡塑比为5.5/4.5时,复合材料的物理性能较好。

增粘树脂对硫醇调节型氯丁橡胶胶料性能的影响

研究4种增粘树脂(A-90树脂、203树脂、古马隆树脂和Koresin树脂)及增粘树脂并用体系(A-90树脂/Koresin树脂和古马隆树脂/Koresin树脂并用体系)对硫醇调节型氯丁橡胶(CR)胶料性能的影响。结果表明:4种增粘树脂及增粘树脂并用体系的加入使胶料的门尼粘度降低,门尼焦烧时间延长,A-90树脂及增粘树脂并用体系的加入增大了硫化胶的交联密度;4种增粘树脂及增粘树脂并用体系的加入对硫化胶的硬度和拉伸强度影响不明显,使硫化胶的拉断伸长率增大,回弹值减小,古马隆树脂/Koresin树脂并用体系的加入增大了硫化胶的300%定伸应力,提高了硫化胶的耐热氧老化性能,保持了硫化胶的减震性能;4种增粘树脂及增粘树脂并用体系的加入提高了硫化胶的粘合性能,加入古马隆树脂和A-90树脂的硫化胶的粘合强度较大。

溶聚丁苯橡胶/炭黑/短纤维复合材料的取向结构与力学性能

研究了溶聚丁苯橡胶(SSBR)/炭黑/短纤维复合材料(SFRC)的力学性能和短纤维在橡胶中的取向度及其黏合效果,分析了短纤维的黏合作用对复合材料应力应变形为的影响。结果表明,短纤维的加入显著提高了SFRC的撕裂强度、10%定伸应力及邵尔A型硬度;短纤维用量小于30份时,2种预处理短纤维的取向度呈增长趋势,且尼龙短纤维的取向度明显高于聚酯短纤维;SFRC在平行方向上有不同程度的屈服现象,且添加聚酯短纤维的SFRC屈服应变及应力值小于添加尼龙短纤维的SFRC,SFRC在垂直方向没有应力屈服现象;预处理短纤维与橡胶的黏合效果优于未处理短纤维。

热塑性聚氨酯弹性体与乙华平橡胶共混物的性能

将聚酯型和聚醚型聚氨酯弹性体(TPU385E,TPU8685)分别与不同乙酸乙烯酯含量的乙华平橡胶(EVM400,EVM700)进行共混,考察了原料种类、共混比对共混物力学性能和耐磨性的影响。结果表明,随着TPU用量的增加,EVM/TPU共混物的拉伸强度、邵尔A硬度、100%定伸应力和300%定伸应力均提高,扯断伸长率下降;随着EVM用量的增加,EVM/TPU共混物的拉伸强度、邵尔A硬度、100%定伸应力和300%定伸应力均降低,扯断伸长率增大;随着TPU用量的增加,EVM/TPU共混物的耐磨性提高;TPU8685/EVM400共混物具有最大的拉伸强度,TPU385E/EVM700共混物具有最大的扯断伸长率,TPU8685/EVM700共混物具有最好的耐磨性;当2种TPU与EVM400质量比都为50/50时,TPU385E/EVM400的耐磨性最差。

木粉的碱化处理对木塑复合材料性能的影响

采用木粉填充高密度聚乙烯(HDPE)制备复合材料。为增强亲水性的木粉和憎水性的HDPE基质之间的化学亲和力,对木粉碱化处理。研究了相容剂用量和木粉的碱化处理对复合材料力学性能的影响。结果显示,马来酸酐接枝HDPE可明显提高复合材料的力学性能,表现出很好的增容效果;与用未碱化处理的木粉填充的复合材料相比,木粉的碱化处理使复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别下降20.4%和36.2%;在不使用相容剂的情况下,木粉的碱化处理也会使复合材料的拉伸强度下降,但在使用适量相容剂后,则可使复合材料的拉伸强度从未处理时的30.3MPa提高到36.5MPa,与纯HDPE相比,拉伸强度提高了44.8%。

丁腈橡胶/硼酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙复合材料的性能

用硼酸酯偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,研究了丁腈橡胶(NBR)硼/酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙复合材料的性能。结果表明,使用硼酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙填充NBR能提高硫化胶的物理机械性能,当硼酸酯偶联剂用量为4份、改性纳米碳酸钙用量为75份时,硫化胶的综合性能最好;与未改性纳米碳酸钙填充NBR相比,硼酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙填充的NBR混炼胶和硫化胶的弹性模量较小,Payne效应减弱,而损耗因子却较大;用硼酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙填充NBR,化学交联质量分数提高,无机粒子与橡胶基体之间的化学结合作用增强。

PP-g-MAH对聚丙烯(木塑)复合材料相容性的影响

为了改善聚丙烯（木塑）复合材料的相容性，采用了不同接枝率的PP-g-MAH作为相容剂添加到聚丙烯（木塑）复合材料中。结果表明：接枝物PP-g-MAH能够提高聚丙烯（木塑）复合材料的相容性，特别当该相容剂的接枝率在1％～1．5％，同时添加质量分数在10份左右，共混体系的综合性能可以得到较好的改善。

橡胶类超弹性本构模型中材料参数的确定

采用单轴拉伸、等双轴拉伸及平面剪切下橡胶材料试验数据的4种不同组合方式分别对主要用于表述橡胶超弹性的Yeoh模型和Ogden三阶模型进行拟合,并得出两种模型的材料参数。建立单轴拉伸、等双轴拉伸及平面剪切试验的有限元模型,探究1种仅仅借助单轴拉伸试验数据并结合其他2种试验有限元模型预测结果,进行橡胶类本构模型参数拟合的新方法。结果表明:选用Yeoh模型时,利用单轴拉伸和等双轴拉伸组合方式可获得较理想的材料参数;在只具备单轴拉伸试验数据的条件下,利用单轴试验数据和等双轴有限元模型预测数据的组合方式在低应变区用Yeoh模型拟合得到的材料参数较可靠;Ogden三阶模型较Yeoh模型精度高,但计算效率低且不易收敛。

木粉粒径对木塑复合材料性能的影响

采用不同粒径的木粉填充高密度聚乙烯制备木塑复合材料,研究了木粉粒径对本塑复合材料力学性能和加工流动性的影响。结果表明:木粉粒径对复合材料性能的影响十分明显,较大粒径的木粉有利于复合材料弯曲性能和冲击强度的提高。木粉粒径从100μm增加到850μm,复合材料弯曲强度增加10.4%,弯曲模量增加56.3%,冲击强度增加14.6%。随木粉粒径的增大,拉伸强度呈现先上升后下降的趋势,在200μm时出现最大值。木粉粒径对熔体流动速率(MFR)和密度的影响十分明显,大粒径的木粉使复合材料具有较高的MFR和较低的密度。

影响聚丙烯基木塑复合材料力学性能因素

研究了偶联剂、相容剂、木粉用量和木质填料种类对以聚丙烯(PP)为基体树脂制备木塑复合材料力学性能的影响。结果表明,以硅烷偶联剂处理木粉或直接加入相容剂均使复合材料力学性能得到提高;木粉用量的提高使复合材料冲击强度下降,弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度则大幅提高;在分别以粒径为0.14 mm木粉和0.22 mm木粉、竹粉、花生壳粉、稻壳粉制备复合材料,以粒径为0.14 mm木粉与PP制备的复合材料力学性能最好。

石墨烯填充顺丁橡胶导电复合材料的研究

以石墨烯和乙炔炭黑分别填充顺丁橡胶(BR),并对其导电性能和物理性能进行研究。结果表明:随着石墨烯用量的增大,石墨烯/BR胶料的焦烧时间和正硫化时间缩短,转矩增大;当石墨烯用量为5份时,石墨烯/BR复合材料的体积电阻率达到1.8×106Ω.cm,复合材料中石墨烯的逾渗阈值为5份;石墨烯/BR复合材料(石墨烯用量为7份)的物理性能与乙炔炭黑/BR复合材料(乙炔炭黑用量为50份)相当。

石墨烯/硅橡胶复合材料性能的研究

分别采用热解还原法和溶液法制备石墨烯(TrG)和TrG/硅橡胶(MVQ)复合材料,并对TrG/MVQ复合材料的导电性能和物理性能进行研究。结果表明:TrG能够明显提高MVQ的导电性能,随着TrG用量的增大,TrG/MVQ复合材料的体积电阻率明显降低,TrG的渗滤阈值为0.019 4;TrG对MVQ具有补强作用,随着TrG用量的增大,TrG/MVQ复合材料的邵尔A型硬度和拉伸强度明显提高;TrG在MVQ基体中分散良好,部分互相交错搭接在一起,形成了贯通的导电网络。

聚乙烯热熔胶增容聚乙烯基木塑复合材料的研究

采用废木粉和高密度聚乙烯制备复合材料,并采用一种聚乙烯热熔胶作为相容剂以增进憎水性的聚乙烯基材和亲水性的木粉界面的相互作用。评价了该热熔胶的增容效果,并对其增容机理进行了详细论述。研究结果表明:该热熔胶的主要成分为马来酸酐接枝高密度聚乙烯(PE-HDg-MAH)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA);添加木粉有利于弯曲强度和弯曲模量的提高,但使冲击强度和拉伸强度迅速下降;该热熔胶可明显提高复合材料的力学性能,并且木粉的填充量越高,则增容作用就越明显;当木粉的用量为50％时,使用该热熔胶可使复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别提高115．6％、66．7％、38．1％和67％;基于这些结果可知,该热熔胶可显著提高聚乙烯基材／木粉界面处的亲和力,是聚乙烯基木塑复合材料理想的增容剂。

动态硫化制备聚烯烃弹性体/三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶的性能

讨论了三元乙丙橡胶、硫化剂(TX-29)及聚丙烯用量对聚烯烃弹性体/三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶硫化特性和力学性能的影响。结果表明,随着三元乙丙橡胶生胶用量的增加,热塑性硫化胶的交联程度逐渐降低,胶料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力、硬度和高温压缩永久变形都呈减小趋势,而扯断伸长率和扯断永久变形变大。随着硫化剂用量的增加,胶料的拉伸强度、撕裂强度和定伸应力先增大后减小,高温压缩永久变形和扯断伸长率逐渐减小。随着聚丙烯用量的增加,胶料的流动性和力学性能改善,高温压缩永久变形呈现先增大后减小的趋势。