酶凝固天然橡胶硫化特性和力学性能的研究

采用溶菌酶和碱性蛋白酶凝固天然胶乳,考察了凝固方法对天然橡胶硫化特性、力学性能等的影响。结果表明,溶菌酶和碱性蛋白酶均能使新鲜天然胶乳顺利凝固。采用溶菌酶凝固新鲜天然胶乳,得到的天然橡胶蛋白质含量较高,硫化速率较慢,硫化胶具有较高的交联密度和力学性能,以及较高的玻璃化转变温度和压缩生热。而采用碱性蛋白酶处理新鲜胶乳,部分蛋白质被水解,导致天然橡胶中蛋白质含量下降,硫化速率加快,硫化胶具有较低的交联密度和力学性能。     

氧化镧掺杂氧化锌在天然胶乳预硫化工艺中的应用

采用氧化镧掺杂氧化锌代替普通氧化锌对天然胶乳进行预硫化,通过测定天然胶乳硫化程度以及硫化胶膜交联密度、溶胀指数、力学性能等,探讨氧化镧掺杂氧化锌对天然胶乳预硫化工艺和硫化胶膜性能的影响。结果表明,使用相同份数掺杂氧化锌取代普通氧化锌,能明显加快天然胶乳硫化反应速率,提高硫化胶膜的溶胀指数、交联密度和拉伸强度。在硫黄和促进剂用量不变的前提下,采用0.2份掺杂氧化锌代替0.5份普通氧化锌,硫化胶膜溶胀指数和交联密度略有下降,但力学性能基本保持不变。     

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。     

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．     

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．     

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     

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．     

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.     

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．     

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。     

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．     

碳酸钙晶须/天然胶乳复合胶膜的研究

研究经钛酸酯偶联剂NDZ101表面改性的碳酸钙晶须对于天然胶乳胶膜的补强作用。结果表明:经改性后,碳酸钙晶须与天然橡胶界面结合作用增强;与纯胶胶膜相比,改性碳酸钙晶须/天然胶乳复合胶膜的力学性能显著提高,热稳定性也有所提高。改性碳酸钙晶须用量为3%时,复合胶膜综合力学性能最佳:300%定伸应力、500%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率分别提高了133.6%、121.1%、35.8%、34.1%和15.93%。     

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。     

乳胶水泥模型材料硫化方案的试验研究

一、试验研究目的未经硫化或硫化不佳的胶乳水泥模型材料具有明显的塑性,不仅易老化,强度低、且力学性能随时间和温度的变化大。胶乳水泥模型材料只有经过合适的硫化处理,才能变成良好的弹性材料,具有稳定的力学性能。因此,“硫化”对于胶乳水泥模型材料物理力学性能的     

乳液共混法制备的石墨烯/天然橡胶纳米复合材料的微观结构研究

采用乳液共混将氧化石墨烯(GO)水溶液与天然胶乳共混,对此共混体系破乳后再原位还原从而制备了石墨烯/天然橡胶(GE/NR)纳米复合材料。TEM和XRD测试表明GE片层在NR基体中剥离程度高且达到了均匀的分散。高结合胶含量、Raman位移以及断面SEM粗糙程度表明GE与NR之间存在很强的界面作用。GE在NR基体中良好的分散以及二者之间的强界面作用均有利于提高GE/NR纳米复合材料的力学性能及导电性能。     

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.     

杜仲胶与沥青共混性能试验

目前国内外沥青改性剂大多为石油副产品,造价高且不可再生,无法满足日益增长的公路建设需求,有必要找到天然可再生且性能良好、价格适宜的新型改性剂.在介绍杜仲胶硫化过程及硫化杜仲胶物理力学性能、良好的工程特性和工程应用前景的基础上,提出了将天然橡胶--杜仲胶作为改性剂与沥青共混后用作公路路面材料的新途径.进行了红外光谱和扫描电镜分析和沥青基本指标试验.试验结果表明,杜仲胶可以改善沥青低温性能,能明显改善沥青高温性能,验证了杜仲胶可用于沥青改性的可行性.     

改性马占相思栲胶对天然胶乳蛋白质的固定作用

采用正交实验法首次研究高氨环境中马占相思栲胶的浅色化改性方法,探讨了氨水用量、过氧化氢用量、马占相思用量及反应温度等因素对改性马占相思溶液颜色的影响,同时考察了改性马占相思对天然胶乳蛋白质的固定作用.结果表明:改性处理后,马占相思溶液颜色变浅,静置48 h颜色无明显改变,优选的改性条件为氨水量0.3份、过氧化氢1.0份、质量分数20%的马占相思栲胶溶液用量8份、保温反应温度80℃;改性马占相思具有固定胶乳蛋白质的作用,对于优化条件下制备的改性马占相思,当其用量为天然胶乳重量(干重)的1%时,可使天然橡胶膜中可提取水溶性蛋白质(EP)含量降至(45.58±6.27)μg/dm2,远小于ASTM D 3577-2009和GB 24788-2009标准对EP的限量值.     

天然橡胶/杜仲胶复合材料的制备及其阻尼性能研究

在天然橡胶(NR)中引入杜仲胶(EUG),以环氧化天然橡胶(ENR)/受阻酚AO-80(质量比为25∶20)为阻尼相,制备了NR/EUG/ENR/AO-80复合材料,并测定了复合材料的硫化特性、力学性能、结晶性能与动态力学性能。结果表明：复合材料在常温范围内具有较高的损耗因子与较宽的阻尼温域,当NR与EUG的质量比为60∶40时复合材料具有最大的损耗因子峰值,并且随着EUG含量的增加,总体上复合材料在常温范围内的储能模量逐渐增大;复合材料的玻璃化转变温度出现在-60℃附近,并且随着EUG含量的增加,复合材料开始出现EUG结晶的熔融峰,结晶度和熔融温度逐渐增大。扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明复合材料的断面较为平整,ENR改善了两相的相容性;透射电子显微镜(TEM)测试结果表明NR与EUG两相之间具有明显的分界。复合材料在低应变下表现出高柔性的特点,同时具有较高的拉伸强度和拉断伸长率。     

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.