多功能稀土促进剂(La-GDTC)的制备及其硫化性能研究

通过谷氨酸、二硫化碳和氯化镧合成了一种新型的多功能硫化促进剂——谷氨酸二硫代氨基甲酸镧(La-GDTC),利用紫外-可见吸收光谱、核磁共振13C谱、元素分析、红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段证实了La-GDTC中的二硫代氨基甲酸根和羧酸根与镧离子形成了配位络合结构。通过研究SBR/La-GDTC混炼胶的硫化性能,结果显示随着La-GDTC加入量的增多,SBR/La-GDTC混炼胶的正硫化时间(tc90)从17.23 min减少至12.47 min,证实了La-GDTC的加入能够很好地促进橡胶的硫化,这与SBR/La-GDTC混炼胶的活化能计算结果是一致的。     

反式丁戊橡胶改性航空轮胎侧胶的结构与性能

采用反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶（简称反式丁戊橡胶,TBIR）改性航空轮胎侧胶[天然橡胶（NR）/顺丁橡胶（BR）（质量比80/20）],研究了NR/BR/TBIR混炼胶的结晶行为、力学性能、硫化特性及硫化胶的物理机械性能、动态力学性能和填料分散性.结果表明,相比NR/BR并用胶,结晶性TBIR的并用赋予NR/BR/TBIR混炼胶较高的格林强度和杨氏模量.NR/BR/TBIR混炼胶工艺正硫化时间延长,交联密度提高.TBIR用量范围内,NR/BR/TBIR硫化胶300%定伸应力提高7%,耐屈挠疲劳性能提高35%~50%,滚动阻力降低.m（NR）/m（BR）/m（TBIR）为80/10/10硫化胶具有更好的综合力学性能及耐热氧老化性能.随着硫化时间的延长,NR/BR/TBIR（80/10/10）硫化胶较NR/BR（80/20）硫化胶100%定伸应力提高18%以上,NR/BR体系的耐屈挠疲劳性降低近60%,而NR/BR/TBIR（80/10/10）体系仍能保持原来的50%;反映滚动阻力的60℃损耗因子降低8%~14%,反映抗湿滑性的0℃损耗因子保持不变.填料分散度得到改善,填料聚集体尺寸降低.NR/BR/TBIR（80/10/10）硫化胶具有更好的耐长时间硫化的特性.     

2-巯基苯并噻唑稀土配合物的合成、表征及橡胶硫化促进性能研究

在无水乙醇溶剂中,以稀土氯化物与2-巯基苯并噻唑钠盐反应,合成了8种稀土含硫有机配合物.通过元素分析、红外光谱和热重分析,确定了配合物的组成为RELCl2*RE(OH)3*xH2O(L=2-巯基苯并噻唑, RE= La～Gd, Y, 除Pm外,x=0,2～4 );并对合成的镧配合物进行了橡胶硫化促进性能研究,结果表明,该类配合物具有较好的硫化促进性能和改善硫化胶物理机械性能的特性.     

硫化温度对绿色轮胎胎面胶结构与性能的影响

在轮胎的加工和制备过程中,硫化温度是影响橡胶复合材料网络结构和物理机械性能的重要因素之一.本文研究了硫化温度(140、150、160、170和180℃)对溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)(未填充体系)及SSBR/BR/白炭黑(Si O2)(填充体系)纳米复合材料的结构和物理机械性能的影响.结果表明:随硫化温度的升高,填充与未填充SSBR/BR混炼胶的硫化速率指数(CRI)升高,焦烧时间与工艺正硫化时间缩短;随硫化温度的升高,未填充SSBR/BR硫化胶的交联密度逐渐降低,同时拉伸强度、硬度、回弹、伸张疲劳性能随交联密度降低而降低.随硫化温度的升高,填充SSBR/BR硫化胶的交联密度先增大,在180℃时降低;多硫交联键含量逐渐降低,单硫与双硫交联键含量增加,填料分散性能逐渐变差.网络结构的变化使填充SSBR/BR硫化胶拉伸强度、断裂伸长率和生热降低,耐磨性、滚动阻力和耐湿滑性逐渐提高.     

二乙基二硫代氨基甲酸镧在丁腈橡胶中的应用研究

以LaCl_3·7H_2O及二乙基二硫代氨基甲酸钠为原料合成了二乙基二硫代氨基甲酸镧配合物(LaDC),并将其作为硫化促进剂加入丁腈橡胶(NBR)中,考察了LaDC/NBR混炼胶硫化特性,同时与二硫代氨基甲酸锌、二硫代氨基甲酸钠进行对比,发现LaDC对NBR有着良好的硫化促进效果,并且其中的稀土起到延长焦烧时间的作用;进一步在不添加活性剂的情况下,将其在不同牌号的丁苯橡胶、丁腈橡胶中的促进效果进行比较,发现LaDC对极性橡胶NBR仍然可发挥良好的硫化促进作用,这可能与NBR具有极性官能团有关。进一步将其应用于炭黑N330填充的丁腈橡胶(NBR)中,对比了添加LaDC和同时添加促进剂DM与抗氧剂BHT硫化胶的综合物理机械性能,结果发现, LaDC在NBR中可表现出硫化速率快、扭矩高的特点,物理机械性能和老化性能与后者基本相当。LaDC在NBR基体中可发挥一剂多能的效果,有望成为一种新型多功能橡胶助剂。     

反式异戊橡胶合金改性溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶轿车胎面胶

研究了反式异戊橡胶合金(TPIR)的结晶性能、加工性能和力学性能及在轿车胎面胶溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶(SSBR/BR)中的应用.研究结果表明,与无定形SSBR和BR相比,TPIR生胶具有常温可结晶性,因此TPIR具有较高的格林强度.毛细管挤出行为研究结果表明,TPIR具有优异的挤出性能,挤出物外观光滑,挤出涨大比小.与SSBR/BR混炼胶相比,用TPIR改性后的SSBR/BR/TPIR混炼胶的格林强度与100%定伸应力随TPIR含量的增加而提高.经150℃硫化反应后制备的SSBR/BR/TPIR硫化胶物理机械性能优异:不仅耐湿滑性能、耐磨耗性能及压缩强度较对比胶提高,其伸张疲劳性能较对比胶提高4倍以上.透射电子显微镜(TEM)及填料分散仪表征结果表明,与SSBR/BR硫化胶相比,SSBR/BR/TPIR硫化胶的填料聚集体平均尺寸降低2μm,填料分散性显著改善.表明TPIR是一种应用于高性能轿车胎面胶的理想胶料.     

TBIR改性BIIR/NR共混物的结构与性能

研究了新型合成橡胶——高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)对全钢轮胎气密层并用橡胶——溴化丁基橡胶(BIIR)/天然橡胶(NR)(质量比70/30)的改性作用,探讨了BIIR/NR/TBIR共混物的交联密度、填料分散性及力学性能,特别是并用硫化胶的气密性及屈挠疲劳性能等.结果表明,与无定型的BIIR和NR相比,结晶性TBIR的引入提高了炭黑填充的BIIR/NR/TBIR混炼胶的强度和模量,且随着TBIR用量的增大,混炼胶中TBIR的结晶熔融峰更明显,混炼胶的强度与模量显著提高.硫化特性结果表明,随着TBIR用量的增大,BIIR/NR/TBIR共混物的硫化速率略有提高,交联密度略有降低;TBIR用量为10~30份(生胶总质量的10%~30%)时,BIIR/NR/TBIR硫化胶在机械性能基本保持不变的情况下,耐热氧老化性能提高10%以上,耐一级屈挠疲劳性能提升2~5倍,气密性提高17%.炭黑分散结果表明,经过动态疲劳实验BIIR/NR硫化胶中炭黑聚集体的平均粒径增大至11.5μm,明显大于BIIR/NR/TBIR硫化胶中炭黑聚集体的平均粒径.对含TBIR硫化胶在周期性应力应变过程中的结构演变及对耐疲劳裂纹引发性能的影响机制进行了探讨,结果表明,TBIR可改性BIIR或者BIIR/NR制备高抗裂口引发的全钢轮胎气密层材料.     

高疲劳寿命氯丁橡胶基减振材料的结构与性能

以氯丁橡胶(CR)为基体材料, 将新型反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)引入传统CR减振基体中, 探讨TBIR在减振材料中的应用前景. 研究发现, 随着TBIR用量的增加, CR/TBIR混炼胶的强度及模量明显提升; CR/TBIR硫化胶的拉伸强度、 撕裂强度、 压缩永久变形、 动静刚度比及耐疲劳性能均得到改善, 特别是一级疲劳寿命提高了50%~400%(未填充体系)及40%~180%(填充体系), 六级疲劳寿命提高了60%~500%(未填充体系)及30%~120%(填充体系). 与未填充CR/TBIR硫化胶相比, 填充CR/TBIR硫化胶由于炭黑补强作用及填料-聚合物相互作用的引入, 屈挠疲劳寿命、 撕裂强度及拉伸性能均显著提高. 与填充CR硫化胶相比, 填充CR/TBIR质量比为90/10的并用胶能够在保持硫化胶的损耗因子基本不变的基础上, 实现综合性能的平衡提升.     

反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶改性的高性能轿车轮胎胎面胶的结构与性能

研究了新一代合成橡胶-反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)在高性能轿车轮胎胎面胶(溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶(SSBR/BR))中的应用及SSBR/BR/TBIR共混胶的结构与性能.结果表明,相对于无定型的SSBR和BR,TBIR由于具有一定的结晶性而呈现出较高的生胶强度、模量和韧性.但相比反式聚异戊二烯(TPI),由于丁二烯单体单元的引入降低了聚合物链的结构规整性,TBIR的结晶熔融焓、熔点和玻璃化转变温度均明显降低.采用10~20份TBIR与SSBR/BR并用改性,同时加入30份炭黑和45份白炭黑,SSBR/BR/TBIR混炼胶的格林强度和定伸应力提高,焦烧时间(tc10)和工艺正硫化时间(tc90)基本保持不变.SSBR/BR/TBIR混炼胶经过150oC硫化反应,制备的硫化胶物理机械性能优异,抗拉伸疲劳性能提高4.6~6.3倍,压缩强度提高21.4%~23.1%,耐磨耗性能提高10.8%~15.1%,耐湿滑性能提高13.6%~40.4%,滚动阻力维持不变.填料分散仪和透射电镜(TEM)结果表明,相比SSBR/BR硫化胶,SSBR/BR/TBIR硫化胶填料分散度提高7.3%~14.9%,填料聚集体平均尺寸降低1.4~2.7μm.可结晶的TBIR的高生胶强度及模量可显著抑制混炼胶中填料的聚集,改善硫化胶中填料的分散性,最终贡献于SSBR/BR/TBIR硫化胶优异的抗拉伸疲劳性、高的耐磨性、抗湿滑性、压缩强度、定伸模量等性能,TBIR是应用于高性能轿车轮胎胎面胶的一种理想新合成橡胶.     

橡胶-填料相互作用对丁苯橡胶/白炭黑复合材料性能的影响

本文研究了硅烷偶联剂原位改性白炭黑对溶聚丁苯橡胶(SSBR)性能的影响,结果表明,通过哈克转矩流变仪对含有偶联剂的SSBR/白炭黑混炼胶进行原位热处理后可明显减弱混炼胶的Payne效应,改善白炭黑在橡胶基体中的分散.原位热处理方法能够明显提高硫化胶的300%定伸应力,降低动态压缩温升,同时可使硫化胶在0℃附近具有较高的损耗因子(tanδ),60℃附近具有较低的tanδ.对不同聚合方式得到的丁苯橡胶,即溶聚丁苯橡胶与乳聚丁苯橡胶(ESBR)/白炭黑复合材料的力学性能及动态力学性能进行了研究,结果表明,白炭黑在SSBR2305中分散效果优于在ESBR1502中;采用偶联剂原位改性白炭黑可以使SSBR2305硫化胶获得与ESBR1502硫化胶相当的物理机械性能,更理想的动态力学性能,从而得到力学性能、抗湿滑性、滚动阻力及耐磨性更加均衡的理想轮胎材料.通过对具有不同偶联效率的SSBR/白炭黑体系的微观结构与性能研究发现,随偶联效率的增加,其结合橡胶含量增加,Payne效应减弱;高偶联效率的S-SBR具有较低的动态压缩温升及较好的耐磨性.     

氯化丁基橡胶/白炭黑复合材料在X射线衍射法中的多晶有序化过程

在固相条件下,氯化丁基橡胶在白炭黑作用下从多晶无序化向单晶有序化转变。采用机械混炼法制备了氯化丁基橡胶/白炭黑复合材料,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了复合材料向有序化转变的过程。结果表明:氯化丁基橡胶的有序化转变在机械混炼的过程中就已经发生,在硫化过程中,随着硫化时间的增加,有序化转变的程度有所提高,且随着白炭黑添加量的增多,橡胶分子变得越来越规整,力学性能也得到了改善;混炼胶料硫化过程结束后,橡胶分子链间晶型结构保持在复合材料中。     

改性低分子量聚异戊二烯橡胶的合成与应用

采用阴离子溶液聚合法合成了低分子量3,4-聚异戊二烯(LPI), 并对其进行改性, 制备了硅氧烷改性的低分子量3,4-聚异戊二烯(MLPI), 将其应用于白炭黑补强的溶聚丁苯橡胶(SSBR)复合材料, 探究了端基改性物LPI-丙基甲基二甲氧基硅烷(LPI-CMDS)、 LPI-丙基三甲氧基硅烷(LPI-CTMS)、 LPI-丙基三乙氧基硅烷(LPI-CTES)和接枝改性物3-巯丙基三乙氧基硅烷接枝改性LPI(LPI-g-MTS)对SSBR复合材料中白炭黑的分散以及硫化胶性能的影响. 混炼胶的应变扫描和结合胶含量分析结果表明, MLPI增强了填料与聚合物之间的相互作用, 改善了白炭黑在复合材料中的分散, 其中LPI-g-MTS因活性位点多, 效果最佳; 与填充LPI的复合材料相比, 硫化胶的物理机械性能, 尤其是填充LPI-g-MTS后硫化胶的300%定伸应力和拉伸强度分别提升了89.66%和27.15%, 这为改善白炭黑在非极性橡胶中的分散提供了一条新途径.     

癸酸钕顺丁橡胶扩试胶样的性能

硫化胶;物理机械性能;癸酸钕顺丁橡胶扩试胶样的性能     

表面改性SiO2对SSBR/BR绿色轮胎胎面胶结构与性能的影响

采用4种含不同官能基团修饰剂改性的二氧化硅SiO₂增强溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)共混体系, 制备了SSBR/BR/SiO₂橡胶纳米复合材料, 研究了其结构与性能. 结果表明, 在混炼胶体系中, 与未改性SiO₂填充的SSBR/BR相比, 改性SiO₂填充的SSBR/BR门尼黏度及结合橡胶含量显著增大, 表明填料-橡胶相互作用显著提高; 硫化焦烧时间缩短60%, 硫化速度增大了35%~40%. 在硫化胶体系中改性SiO₂填充的SSBR/BR具有更大的交联密度, 填料分散性明显改善, 同时也表现出更为优异的物理机械性能, 100%和300%定伸模量提高47%以上, 旋转滚筒式磨耗机法(DIN)磨耗降低5%~12%, 生热降低了约7%~13%, 热空气老化性能提升4%~22%, 代表滚动阻力的tanδ在60 ℃降低8%~13%. 此外, 与SSBR/BR/1165MP硫化胶相比, 用90 mmol/kg氨基改性SiO₂填充的SSBR/BR硫化胶的抗湿滑性能提高6.9%, 表现出最优的综合性能. 填料的良好分散及填料与聚合物的相互作用增强对于提高SSBR/BR/SiO₂胎面胶综合力学性能具有重要意义.     

用溶胶-凝胶法制备CoMoO4超细粒子催化剂

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备CoMoO4超细粒子催化剂.使用XRD,BET和DTA等表征手段考察了初始溶液的酸碱性、柠檬酸用量及焙烧温度对粒子晶相、粒径大小及比表面积的影响.同时,测试了添加助剂钾并经硫化的CoMoO4催化剂上CO加氢合成低碳醇的反应性能.结果表明,制备CoMoO4超细粒子的适宜条件为:初始溶液pH=3.5,柠檬酸/(钴+钼)摩尔比等于0.4.在此条件下所制得的凝胶经500℃热处理后,粒子的比表面积为29.4m2/g,粒径约为60 nm,在合成低碳醇反应中表现出较高的催化活性.     

相容剂对氯丁橡胶/天然橡胶并用胶性能的影响

本研究利用氯化丁基橡胶和腰果酚作为氯丁橡胶(CR)/天然橡胶(NR)并用胶的相容剂,将其按照一定比例在混炼过程中加入得到CR/NR混炼胶.CR/NR混炼胶在160℃下根据最佳硫化时间硫化得到并用胶.通过橡胶加工分析仪(RPA)研究发现腰果酚的加入,降低了CR/NR混炼胶的储能模量并且降低正硫化时间,提高了CR/NR混炼...     

CeO_2/纤维状海泡石协同改性氟橡胶复合材料的制备与表征

采用机械共混法制备CeO_2/海泡石/氟橡胶复合材料,考察多尺度填料下复合材料硫化性能、交联密度、力学性能及压缩永久变形,并采用扫描电镜观察复合材料拉伸断面形貌。结果表明:CeO_2和纤维状海泡石均能提高氟橡胶混炼胶的硫化速率和交联密度;两种填料的添加使得复合材料的拉伸强度增加,且两种填料改性的氟橡胶拉伸强度提高了将近15%;与单独添加填料相比,CeO_2和纤维状海泡石协同改性能提高氟橡胶复合材料硬度和压缩永久变形性能,纤维状海泡石改性的氟橡胶压缩永久变形达到最小值10%。     

环保芳烃油填充改性反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶的研究

采用不同份数(0~15phr)的环保芳烃油(TDAE)改性反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR),研究了充油份数对TBIR胶、TBIR混炼胶及硫化胶性能的影响。结果表明,随充油份数的增加,TBIR胶和TBIR混炼胶的门尼粘度降低,混炼胶挤出物外观形貌改善,Payne效应减弱。充油改性TBIR硫化胶(5~10份TDAE)耐裂口引发性提高23倍以上,损耗降低,撕裂性能提高,硬度下降,拉伸强度及定伸模量基本不变;TEM测试表明,充油改性TBIR硫化胶的炭黑分散性改善;DSC测试表明,硫化胶中存在TBIR的微弱结晶熔融峰。环保芳烃油的充油份数为10phr时,胶料综合性能最好。     

一元-二元羧酸镧复合热稳定剂的合成与表征

以常见的一元羧酸和二元羧酸以及硝酸镧为原料,探讨了一元-二元羧酸镧的合成条件,制备了一系列一元-二元羧酸镧复合热稳定剂产品。通过刚果红试纸法和转矩流变仪法对产品的性能进行了表征,并通过红外光谱对产品的结构进行了表征。结果表明:一元-二元羧酸镧的最优合成条件为一元酸:二元酸=1.25:1,反应温度为70℃,保温时间为50min。最优产品对PVC的动态热稳定性可达1420s。     

硅橡胶/氟橡胶并用胶的制备及力学性能

硅橡胶和氟橡胶作为国防、航天等重要领域的耐热材料一直被人们青睐,但其有着各自地优缺点且价格昂贵,本文尝试将这两种橡胶制成并用胶以解决氟橡胶不耐低温和加工性差的问题,以期增大其使用温度范围。采用机械共混法制备硅橡胶/氟橡胶并用胶,研究了硅橡胶和氟橡胶的混炼工艺、并用比、共硫化体系和硫化条件对并用胶力学性能的影响。结果表明,当硅橡胶/氟橡胶的质量比为10∶90,共硫化体系为3~#硫化剂/过氧化二异丙苯(DCP),一段硫化温度为170℃、硫化压力为10MPa、硫化时间为30min,二段硫化温度为200℃、硫化时间为6h时,并用胶的力学性能达到最好。