新型改性纳米碳酸钙对天然橡胶的补强作用

制备了一种新型改性纳米碳酸钙M-CaCO3,采用FTIR、TGA和SEM对M-CaCO3的结构形态进行了研究;同时探讨了其与天然橡胶(NR)形成的纳米复合材料(NR／M-CaCO3)硫化胶的结构、形态和力学性能,并分别与硬脂酸包覆型工业纳米碳酸钙(CCR)及其与天然橡胶形成的纳米复合材料(NR／CCR)硫化胶进行比较,结果表明,M-CaCO3对NR具有显著的补强作用,其补强效果远优于CCR。     

静态热老化对NR硫化胶交联结构及力学性能的影响

研究了老化时间和环境对三种硫化体系的天然橡胶(NR)硫化胶的交联结构与力学性能的影响．结果表 明,三种NR硫化胶的交联密度相近,定伸应力相近,多硫键含量最多的CV体系硫化胶拉伸强度和伸长率最大,单 硫键含量最大的Ev体系的拉伸强度和伸长率最小;有氧和绝氧热老化均使NR硫化胶中多硫键减少、单硫键增 加．未填充的NR硫化胶,其交联密度随热氧老化先增后减．对于N330填充的NR硫化胶,有氧和绝氧热老化都使 交联密度增加、拉伸强度和伸长率降低,而定伸应力和硬度增加,但CV体系的性能保持率最低,EV体系最高．     

天然橡胶/改性气相法白炭黑纳米复合材料的制备

用间苯二酚与六亚甲基四胺络合物（RH）对气相法白炭黑进行表面改性,产物与天然橡胶混合,通过混炼和硫化制备了天然橡彬改性气相法白炭黑（NR／M-silica）纳米复合材料．采用力学性能测试、交联密度测定、透射电镜、差示扫描量热、红外光谱和X射线光电子能谱等手段研究了该纳米复合材料的结构和性能,并探讨了RH改性气相法白炭黑补强天然橡胶的机理．结果表明：M-silica对NR硫化胶的补强效果明显优于未改性的气相法白炭黑,当M-silica用量为4％-10％时,硫化胶的力学性能最佳;M-silica在橡胶基体中分散良好,硫化胶的交联密度和玻璃化温度升高;在改性剂RH作用下,白炭黑中的Si-O键和硅羟基的红外光谱特征吸收峰发生明显的蓝移,且O原子的结合能发生明显的变化,表明白炭黑表面的硅羟基与RH受热后形成的间苯二酚甲醛树脂中的酚羟基之间形成了明显的氢键作用．     

界面氢键结合的天然橡胶/改性气相法白炭黑纳米复合材料

用间苯二酚与六亚甲基四胺络合物（RH）对气相法白炭黑进行表面改性,通过混炼和硫化制备了天然橡胶/改性气相法白炭黑（NR/M-silica）纳米复合材料,并通过力学性能测试、交联密度测定、透射电镜、差示扫描量热法、红外光谱和X射线光电子能谱等手段研究了纳米复合材料的结构和性能．结果表明：M-silica对NR硫化胶的补强效果显著优于未改性的气相法白炭黑,当M－silica用量为4～10份时,硫化胶的力学性能最佳;M-silica在橡胶基体中分散良好,硫化胶的交联密度和玻璃化温度提高;在改性剂RH作用下,白炭黑的Si-O键和硅羟基的红外光谱特征吸收峰发生明显的蓝移,且O原子的结合能发生明显的变化,表明白炭黑表面的硅羟基与RH受热后形成的间苯二酚甲醛树脂中的酚羟基之间形成了明显的氢键作用．在上述研究的基础上讨论了RH改性气相法白炭黑补强天然橡胶的机理．     

静态热老化对NR硫化胶交联结构及力学性能的影响

研究了老化时间和环境对三种硫化体系的天然橡胶 ( NR)硫化胶的交联结构与力学性能的影响 .结果表明 ,三种 NR硫化胶的交联密度、定伸应力相近 ,多硫键含量最多的 CV体系硫化胶拉伸强度和伸长率最大 ,单硫键含量最大的 EV体系的拉伸强度和伸长率最小 ;有氧和绝氧热老化均使 NR硫化胶中多硫键减少 ,单硫键增加 .未填充的 NR硫化胶 ,其交联密度随热氧老化先增后减 .对于 N330填充的 NR硫化胶 ,有氧和绝氧热老化都使交联密度增加 ,拉伸强度和伸长率降低 ,而定伸应力和硬度增加 ,但 CV体系的性能保持率最低 ,EV体系最高     

维生素C-稀土配合物在天然橡胶/炭黑复合材料中的防老化作用

以镧和维生素C为原料制备了一种新型稀土配合物,将该新型稀土配合物作为一种新型防老剂应用于天然橡胶/炭黑(NR/CB)复合材料中,研究了该稀土配合物对NR/CB混炼胶硫化特性和硫化胶力学性能的影响,通过红外光谱、力学性能保持率及表面形貌变化详细分析了该稀土配合物对NR/CB硫化胶耐老化性能的影响,并与常用橡胶防老剂4010NA、RD和MB进行了比较.结果表明:维生素C-稀土配合物对NR/CB混炼胶具有一定的硫化促进作用,并能提高NR/CB硫化胶的力学性能;维生素C-稀土配合物在NR/CB复合材料中有优良的抗老化作用,其抗热氧老化和抗紫外光老化效果与4010NA、RD相近,优于MB,其抗臭氧老化性能尤为突出,显著优于RD、MB和具有突出抗臭氧性能的4010NA.     

混炼插层法制备天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料

采用有机改性蒙脱土和新型补强性促进剂，通过混炼插层法制备了天然橡胶／蒙脱土纳米复合材料，用X射线衍射和透射电镜表征了纳米复合材料的结构和形态，用表观交联密度测定和红外光谱研究了蒙脱土与橡胶的相互作用，同时用X射线衍射法研究了混炼和硫化过程中天然橡胶分子链对蒙脱土的插层过程．结果表明，蒙脱土在橡胶基体中以纳米级厚度片层分散；补强性促进剂能加强蒙脱土与橡胶间的结合；天然橡胶分子链在混炼过程中便开始对蒙脱土进行插层，并主要在焦烧时间前的硫化诱导期内完成大部分插层过程，硫化开始后蒙脱土的纳米级分散进一步完善，直至硫化完成．添加2％～10％有机蒙脱土的天然橡胶／蒙脱土纳米复合材料的力学性能和动态力学性能优于40％N770炭黑补强的硫化胶．     

偶联剂/白炭黑补强体系对天然橡胶硫化和力学性能的影响

研究4种偶联剂KH-560,KH-570,Si-69,C800与白炭黑补强体系在天然橡胶(natural rubber,NR)中的应用,同时探讨偶联剂的种类和用量对NR硫化胶性能的影响.结果表明:随着偶联剂用量的增加,硫化时间缩短,其中偶联剂C800与白炭黑共混提高了NR硫化胶的抗焦烧性能,改善了加工性能;不同的偶联剂对硫化胶的力学性能有不同程度的提高,其中偶联剂KH-560与白炭黑共混增强NR力学性能的效果最好,当KH-560用量为2份时,胶料的力学性能达到最佳效果.     

硫黄硫化体系对NR／CM共混胶性能的影响

研究了普通、半有效以及有效硫黄硫化体系对于天然橡胶（NR）和氯化聚乙烯橡胶（CM）的共混胶的硫化特性的影响。结果发现,半有效硫黄硫化体系的共混胶拥有较高的拉伸强度、拉断伸长率以及撕裂强度。这是因为该体系生成的NR交联网络能够与CM相的交联网络相匹配,从而提高了整体的物理性能。通过平衡溶胀法测量交联密度得出,各组的交联密度与正硫化时间成正比。共混胶的性能不仅与硫化程度有关,也与两相的交联网络匹配程度有重要关系。     

稀土异戊橡胶替代天然橡胶共混硫化胶的性能研究

研究了稀土异戊橡胶(Nd-IR)和天然橡胶(NR)的共混比对其硫化性能及力学机械性能的影响.研究结果表明:随着Nd-IR用量的增加,Nd-IR/NR共混胶的焦烧时间延长,硫化安全性提高;Nd-IR/NR共混硫化胶的拉伸强度、定伸应力和弹性以及老化后性能率略有下降,硬度(邵尔A)、断裂伸长率和磨耗性能有所提高;电子扫描显微镜(SEM)对共混胶形态分析表明,炭黑在Nd-IR/NR共混橡胶中均匀分散,没有出现团聚和微相分离现象.     

三种有机锌盐促进剂对天然橡胶硫化的影响

研究了三种有机锌盐对天然橡胶促进硫化的效果及硫化返原性,比较了硫化胶的力学性能;采用平衡溶胀法测定硫化胶交联密度和用特殊化学试剂法测定多硫键含量;分析了作用机理。结果表明,二丁基二硫代氨基甲酸锌(BZ) 的硫化促进活性最高,返原程度最大;2-硫醇基苯并噻唑锌(MZ)的硫化促进活性最低,返原程度最小;二丁基二硫代磷酸锌(ZnDBDP) 的硫化促进活性及返原程度居于二者之间。促进剂的离子性越强,硫化反应速率越快。     

改性白炭黑与炭黑协同增强天然橡胶复合材料

为了改善填料的分散性,采用离子液体1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑(AMI)改性白炭黑(SiO_2),并制备改性白炭黑/炭黑/天然橡胶复合材料,通过傅里叶红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM),动态力学分析仪(DMA),热失重分析仪(TGA)等分析方法,研究AMI改性对白炭黑/炭黑/天然橡胶复合材料微观结构、力学性能、动态力学性能的影响。结果表明:经AMI改性后,白炭黑粒子间的相互作用减小,团聚倾向减弱,且与炭黑并用后在橡胶复合材料基体中的分散性改善,弥散效应和界面作用增强,改性复合材料的硫化反应活化能降低,综合力学性能提高。此外,离子液体用量的提高有助于复合材料分子链有序性的增加,使复合材料的热稳定性增强。可见改性白炭黑与炭黑并用对橡胶有很好的补强效果。     

纳米微晶纤维素替代炭黑补强天然橡胶

采用纳米微晶纤维素(NCC)部分替代炭黑,制备了天然橡胶/纳米微晶纤维素/炭黑复合材料(NR/NCC/CB),研究了NCC对NR/CB复合材料性能的影响.结果表明,NCC提高了CB补强NR的扯断伸长率,并保持在500%以上,永久变形下降至30%以下,且NR/NCC/CB的拉伸强度和撕裂强度基本保持或略优于NR/CB,硬度则基本保持不变;NCC替代炭黑的量为5phr～20phr时,材料仍能保持良好的耐磨耗性能;NCC替代炭黑的量低于15phr时,材料的抗曲挠龟裂性能得到改善;NCC的加入还改善了材料的热空气老化性能,降低了材料的压缩疲劳生热,当NCC取代CB的量为10 phr时,复合材料的生热达到最低值13.0℃.     

反式聚环戊烯橡胶在轮胎胎肩胶中的应用研究

对合成的3种不同相对分子质量的反式聚环戊烯橡胶（TPR）用于轮胎胎肩胶进行了研究,结果表明：与使用天然橡胶（NR）及顺丁橡胶（BR）/NR并用胶相比,TPR硫化胶的回弹性、老化性能、耐磨性和低温性能优异,耐疲劳性能好,动态生热低,滚动阻力小,抗湿滑性稍差,拉伸强度和撕裂性能较差;TPR/NR并用硫化胶与NR相比物理性能有所改善,耐老化性、耐磨性和低温性能优异,回弹性、耐疲劳性及动态生热相当,滚动阻力小,有较好的动态力学性能。相对分子质量较低的TPR2具有较佳的综合性能,TPR不适合单独应用于轮胎胎肩胶,其与NR并用具有较好效果。     

乳液共沉法制备NBR/NR/有机蒙脱土纳米复合材料的结构与性能

选用一种能够在水中分散良好的有机改性蒙脱土（OMMT）,采用乳液共沉法制备了NBR/NR/OMMT纳米复合材料,透射电镜观察显示制得了纳米复合材料。研究了纳米复合材料的力学性能、老化性能和耐油性能。测试结果表明,当OMMT用量为8份时,300%定伸应力和拉伸强度分别为4.89MPa和9.59MPa,与NBR/NR并用胶相比分别提高了84.5%和134%。当OMMT含量为8份时,老化后的纳米复合材料力学性能和耐油性能最优。