硫化胶等温热氧老化时应力松弛和压缩永久变形性能的研究

从分数阶粘弹理论出发,利用Fox-H函数提出了描述硫化胶在热氧老化时应力松弛和压缩永久变形性能变化规律的一个二元数学模型.基于遗传算法和共轭梯度法确定最优化模型参数,利用该模型拟合了2种硫化胶的应力松弛系数和永久变形率随时间变化的数据.结果表明,该模型可以对硫化胶的应力松弛和压缩永久变形性能的老化给出很好的描述.     

DCP硫化NBR／PVC共混胶压缩永久变形性能的研究

对比丁腈橡胶(NBR)与聚氯乙烯(PVC)橡塑共混胶(以下简称NBR/PVC)在DCP硫化体系中,分别以单纯DCP、DCP与硫磺并用、DCP与三烯丙基异氰酸酯(TAIC)并用作为硫化体系的结果,分析了压缩永久变形性能随硫化体系变化而变化的规律,硫化性能与压缩永久变形性能之间的关系。结果表明:DCP单独硫化NBR/PVC时,DCP用量较大,NBR/PVC压缩永久变形性能较差,最小值为41.9%;DCP与硫磺并用时,硫磺参与聚合物自由基反应,提高硫化速度,并使交联效率提高,NBR/PVC压缩永久变形性能优良,DCP 4.5份和硫磺1.0份配合,NBR/PVC压缩永久变形最小为22.0%;DCP与TAIC并用时,有效降低了NBR/PVC压缩永久变形,TAIC用量的增加对NBR/PVC压缩永久变形性能影响较小,当TAIC用量为1.0份时,NBR/PVC压缩永久变形最小为28.9%。     

氟醚与丁腈橡胶在航空液压油中的老化行为对比研究

 以氟醚 FM-1D橡胶为研究对象，在高温的 15号航空液压油中进行了老化，对老化后的拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形、质量变化、体积变化、表面及断口形貌等进行了研究，并与丁腈橡胶进行了对比。结果表明，氟醚橡胶具有优异的耐热空气及耐介质老化性能，其拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形在170℃以下的液压油介质中长期老化后保持稳定，耐热性能基本保持不变，氟醚橡胶在液压油中的质量和体积变化随温度升高而增加，随时间的延长保持稳定，在质量、体积变化及稳定性方面优于丁腈橡胶胶料。另外，长时间老化过程中其压缩永久变形退化规律基本符合指数的衰减规律，但拉伸性能的退化规律则明显不符合指数的衰减规律，拉伸性能老化速度常数随温度的变化不适合采用常用的Arrhenius方程（P=Ae^-Kt）来进行寿命预测。     

螺杆泵定子氢化丁腈橡胶材料的制备与压缩力学性能

定子是螺杆泵的关键部件之一,其材料的制备对螺杆泵的正常运行和寿命至关重要。以螺杆泵定子常用材料氢化丁腈橡胶(HNBR)为研究对象,采用正交试验方法对HNBR材料的配方进行优化设计。设计了3种因素,即硫化体系、硫化温度和补强体系,并基于正交试验综合分析这些因素对HNBR材料压缩力学性能的影响。同时,制备HNBR弹性体材料,并对HNBR材料压缩力学性能进行试验研究。结果表明:对HNBR材料压缩力学性能影响最大的因素为补强体系,其次为硫化温度,最后为硫化体系;得到HNBR材料制备的最优配方,补强体系为炭黑N330、硫化温度为150℃、硫化体系中过氧化二异丙苯(DCP)与硫磺(S)质量比为7∶0.5;根据提出的最优配方制备的材料压缩力学性能最佳,即材料拥有较大的压缩弹性模量和压缩应力松弛模量,较小的压缩永久变形率。     

新型硫化活性剂在天然橡胶中的应用研究

研究了一种新型硫化活性剂用量对天然橡胶(NR)采用普通硫化体系时胶料硫化特性、力学性能和热空气老化性能的影响,并与添加ZnO的胶料进行了对比.结果表明,用量为4份时,胶料综合性能最佳,硫化橡胶力学性能、耐热空气老化性和压缩永久变形达到添加5份ZnO的硫化橡胶相应水平.虽然添加4份SR709的硫化橡胶锌含量仅为5份ZnO...     

SiO2/CaCO3复合补强剂对PEMFC垫片材料力学性能的影响

补强剂对质子交换膜燃料电池(PEMFC)垫片材料的力学性能至关重要。选用甲基乙烯基硅橡胶生胶作基础胶,以气相法SiO_2和纳米CaCO_3作复合补强剂制备硅橡胶垫片材料。通过改变补强体系中m(SiO_2)∶m(CaCO_3),研究SiO_2/CaCO_3复合补强剂对PEMFC垫片材料力学性能的影响。实验结果表明:在CaCO_3质量相同且羟基硅油质量随补强剂总质量等比例变化的条件下,随着m(SiO_2)的增加,垫片材料的拉伸强度和硬度升高,但压缩永久变形和压缩应力松弛随之增大;在m(SiO_2)相同且羟基硅油质量随补强剂总质量等比例变化的条件下,随着m(CaCO_3)的增加,垫片材料的拉伸强度和硬度降低,而压缩永久变形和压缩应力松弛随之减小。当m(SiO_2)∶m(CaCO_3)为30∶10时,垫片材料的拉伸强度达到4.93 MPa,压缩永久变形为5.3%(25℃、72 h),压缩应力松弛为7.4%(25℃、24 h),此时垫片材料的拉伸强度、硬度、压缩永久变形和应力松弛等综合力学性能相对较好。     

动态硫化EPDM/高聚合度PVC热塑性弹性体性能

采用动态硫化的方法制备了三元乙丙橡胶(EPDM)/高聚合度聚氯乙烯(HPVC)热塑性弹性体.考察了PVC聚合度、橡塑比、增塑剂添加量、硫化剂用量(质量分数)及不同促进剂配比对体系性能影响,研究了动态硫化工艺条件(硫化时间和硫化温度)对体系性能的影响.实验结果表明:采用动态硫化方法,选用HPVC、橡塑比为30/70、DOP用量为35份、硫化用量为0.4份及适当促进体系,在动态硫化温度为170研口硫化时间为6min条件下,制得性能优良的EPDM/HPVC热塑性弹性体,其拉伸强度能达到15.18 MPa,断裂伸长率能达到544%.     

TOR橡胶沥青热氧水老化性能的灰关联分析

该文将灰关联分析用于研究热氧水老化过程中,水的参数对维他连接剂(TOR)橡胶沥青性能的影响.使用布氏粘度仪、动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪,对不同水的参数下,老化后的TOR橡胶沥青特性进行研究.结果表明:沥青老化后性能受水的pH值和氯盐质量分数影响;水的酸性越大,氯盐质量分数越高,TOR橡胶沥青老化程度越严重,热氧水老化后的TOR橡胶沥青的低温性能和对温度应力的消散能力越差;pH值的改变对老化后TOR橡胶沥青对温度应力的消散能力影响最大;氯盐质量分数变化对沥青的低温抗裂能力、高温稳定性能以及抗疲劳开裂能力有显著影响.     

橡胶聚合物在碳氢溶剂中的膨胀特性

为了验证碳氢有机溶剂在橡胶中的运输机理及运输特性,并为后期研究吸热型碳氢燃料与橡胶的相容性做准备,用浸泡/称量法对硫磺硫化体系(分别填充快压出炭黑和SiO2)、过氧化物硫化体系和混合硫化体系的天然橡胶在有机溶剂中的膨胀现象进行了研究。膨胀达到平衡时,快压出炭黑填充的硫磺硫化体系具有最小的溶剂吸收量,过氧化物硫化体系具有最大的溶剂吸收量。分别研究了交联密度、溶剂分子和温度对有机溶剂在橡胶中扩散的影响规律,并从热力学角度进行了详细分析。结果表明:实验所用橡胶-溶剂系统中,扩散结果偏离了Fick模型,为无规则扩散,且扩散系数随溶剂摩尔体积、相对分子质量、分子链的长度增加而减小;交联密度增加时溶剂的扩散减少,橡胶吸收溶剂的量减小;对二甲苯和丙苯比实验所用的烷烃有机溶剂更易使橡胶膨胀;在实验温度范围内,温度升高时橡胶的吸收量增加。     

炭黑用量和硫化工艺 对工程装备履带用橡胶性能的影响

橡胶履带在工程装备中的应用非常广泛,提升橡胶履带的质量有助于改良工程装备的使用性能,能够保障工程装备在战场上的生存能力和工程装备的作业效率。橡胶履带使用性能最重要的两个参数是硬度和磨耗性能,为了提升工程装备中橡胶履带的硬度和磨耗性能,采用一段硫化法,分别研究了不同梯度的炭黑用量填充橡胶的硬度和磨耗性能、不同梯度的硫化时间和不同梯度的硫化温度对橡胶的硬度和磨耗性能的影响,同时还测试橡胶密度、回弹率、100%定伸应力、300%定伸应力、拉断伸长率和拉伸强度等相关性能。结果表明,炭黑用量在60份时,橡胶的邵尔A硬度值最大,磨耗量最少;硫化时间在30 min时,橡胶的邵尔A硬度达到极大值,磨耗量最少;硫化温度在140 ℃时,橡胶的邵尔A硬度值最大,磨耗量最少。炭黑用量增加,橡胶履带的硬度值越大,磨耗性能越好;硫化温度控制在140 ℃时,橡胶的硬度值和磨耗性能最好;硫化时间控制在30 min时,橡胶的硬度值和磨耗性能最好。因此,橡胶履带中炭黑用量最佳是60份、硫化温度140 ℃和硫化时间30 min,控制好填料用量和硫化工艺能够提升橡胶履带的性能。     

三元乙丙橡胶老化与气候关联性及老化程度全国分布预测

利用三元乙丙橡胶( EPDM)在我国11个典型大气站点暴晒3年的老化数据及气候环境数据,基于对EPDM老化行为分析以及气候环境对EPDM作用机制,探究EPDM老化与气候因子之间的关联性。通过因子分析与逼近理想解排序法,将多个老化指标转化为综合老化值;由灰色关联度分析,得到影响EPDM老化的关键气候因子为辐照度、湿度、温度和降雨;通过BP人工神经网络,建立EPDM综合老化值与气候因子间关联模型。利用我国97个地市级城市气象数据,预测EPDM在未试验地区综合老化值,可视化得到EPDM在我国的老化分布图。图形表明,EPDM在我国西部地区,新疆南部、云南南端、广东南部、海南、台湾等地区老化程度较严重。     

动态硫化EPDM/PP共混型热塑性弹性体的研究

采用动态硫化技术制备了性能优良的三元乙丙橡胶／聚丙烯（EPDM／PP）共混型热塑性弹性体（TPE）。研究了配比、硫化体系及混炼工艺等对TPE的硫化程度、力学性能及流变性能的影响。     

硫化剂对HNBR/OMMT纳米复合材料性能的影响

为研究不同硫化剂对纳米复合材料性能的影响,选取硫磺和过氧化物双-2.5两种硫化体系,采用有机化蒙脱土(OMMT)作为氢化丁腈橡胶(HNBR)的补强剂,利用熔体插层法制备HNBR/OMMT纳米复合材料。应用X射线衍射和透射电子显微镜表征复合材料的微观结构,并分析了复合材料的力学性能和耐介质性能。结果表明:有机化蒙脱土在橡胶基体中达到了纳米级分散,硫磺硫化的复合材料的力学性能优于过氧化物硫化的复合材料的力学性能,而过氧化物硫化的复合材料具有优异的耐介质性。     

砂土速率相关黏性特性的有限元分析

根据复杂加载条件下饱和砂土排水平面应变压缩试验,分析了砂土的速率相关的黏性特性.试验发现砂土存在显著的加载速率效应、蠕变变形和应力松弛,并且在应变速率突变、蠕变或应力松弛之后,以新的应变速率重新加载时呈现出高刚度行为.针对砂土的变形强度特性提出了一种非线性有限元计算方法,砂土本构关系采用了三要素弹黏塑性本构模型.将有限元计算结果与试验结果进行比较,表明建议的有限元计算方法不仅可以较为精确地模拟砂土的平均应力-应变关系,同时也可以模拟包含变应变速率加载、蠕变加载、应力松弛加载的全过程黏塑特性.     

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。     

超声硫化的温升机理

成功地利用超声波对天然橡胶进行了硫化,所得试件展示了与传统硫化方法制得的试件相同的性能,但该工艺却表现出许多传统硫化方法所不具备的优点·用滞后能量损失理论解释了超声硫化过程中的温升机理,用温频转换法得到了未硫化天然橡胶在高频条件下的动态力学性能,并由此算出硫化开始阶段的温升曲线,该曲线与实验结果吻合     

三元乙丙橡胶紫外老化表观行为及纳米防老化剂作用机制

基于荧光紫外加速老化实验,追踪三元乙丙橡胶的老化过程,研究添加纳米防老化剂对材料表观老化行为和抗老化能力的影响,并利用傅里叶红外光谱和紫外吸收光谱分析纳米防老化剂的作用机制.随着老化时间的延长,试样表面粗糙度增加,色差和失光率变大,羰基指数上升,紫外吸收率下降.傅里叶红外光谱分析显示,表面二氧化硅膜包覆抑制了纳米二氧化钛的光催化作用,延缓了三元乙丙橡胶的老化进程.添加纳米防老化剂后,试样表面孔洞密度减少,色差和失光率分别降低0.97和22.29%,羰基指数下降0.06,紫外光吸收率升高3.92%,三元乙丙橡胶的抗紫外老化能力提高.     

车用二甲醚橡胶密封件相容性

针对二甲醚(DME)发动机动密封部位必须采用的弹性密封材料,深入展开了车用DME与橡胶密封材料的相容性研究.试验测试了不同橡胶材料耐受DME介质的能力,比较分析了各类材料在DME中浸泡72 h前后的体积与质量变化率,并对比了浸泡前后的拉伸强度、撕裂强度、硬度等力学性能.结果表明:三元乙丙橡胶(EPDM)具有相对良好的耐受DME的能力;车用DME中杂质含量、润滑添加剂成分及比例、EPDM材料组分对EPDM耐受DME性能存在一定影响;当DME发动机燃油系统标定采用车用柴油标定时,EPDM短期内耐车用柴油能力处于可接受的范围.