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．     

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．     

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。     

原位生成甲基丙烯酸镁补强天然橡胶的研究

研究了过氧化物硫化体系下,甲基丙烯酸镁(MDMA)、炭黑(CB)／MDMA补强天然橡胶的力学性能和交联密度．利用X射线衍射(XRD)证明了：在天然橡胶混炼过程中,氧化镁(MgO)和甲基丙烯酸(MAA)通过中和反应原位生成甲基丙烯酸镁．研究表明：MDMA和CB／MDMA可以有效地补强天然橡胶．交联密度的测定暗示NR／CB／MDMA和NR／MDMA硫化胶的离子键交联密度有着密切的联系,CB和MDMA的并用导致了离子键交联密度的增加,进而对天然橡胶硫化胶产生了协同补强效果．     

改性纳米碳酸钙补强NR/SBR/BR并用胶的表征

通过固相法在硬脂酸改性商品纳米碳酸钙CCR中加入间苯二酚与六亚甲基四胺的络合物RH,制备了改性纳米碳酸钙M-CCR,并分别制备了天然橡胶/丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶与M-CCR和CCR的复合材料.利用橡胶加工分析仪(RPA)和透射电子显微镜(TEM)研究了M-CCR和CCR在并用胶基体中的分散性、界面结合力、加工性能和形态.同时比较了复合材料的力学性能.结果表明,并用胶填充M-CCR的加工性能、补强作用以及填料的分散性和界面结合力均明显优于CCR.     

石墨烯改性白炭黑填料对天然橡胶性能的影响

白炭黑(主要成分为纳米SiO₂,nano-SiO₂)由于易于制取、绿色环保等优点,现被广泛用于橡胶补强中,但是白炭黑因为结构上的特点,导致其在橡胶中的分散性和补强能力比炭黑差。利用硅烷偶联剂改善白炭黑在橡胶中的分散性,并研究改性白炭黑和石墨烯(GE)的协同补强作用对天然橡胶(NR)的影响。使用助分散剂单宁酸(TA)修饰的石墨烯与使用硅烷偶联剂KH570改性的白炭黑通过迈克尔加成反应得到杂化填料(KS-TGE),与天然橡胶充分混合制得KS-TGE/NR复合材料。经过测试,白炭黑经过改性后不仅改善了其在橡胶中的分散性,并且其和石墨烯制得的杂化填料与天然橡胶共混后,天然橡胶的力学性能得到提升。与未改性的nano-SiO₂/NR相比,改性后的复合材料拉伸强度最高提升36.3%,断裂伸长率最高提升79.5%,此外KS-TGE/NR仍能保持优异的弹性和动态力学性能。     

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。     

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.     

纳米二氧化硅改性及其在丁基橡胶中的应用

对改性的纳米二氧化硅分别用红外光谱和XPS进行表征,测定大气和氨氛围下硫化胶的交联密度,研究硫化胶的物理交联密度和化学交联密度对力学性能的影响,结果发现,随着纳米二氧化硅填充量的增加,总交联密度增大,当纳米二氧化硅填充量大于1.0%时,物理交联密度增大,化学交联密度开始减小,力学性能提高;当填充量提高至3.5%后,力学性能增至最大,随后开始缓慢降低.     

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．