天然橡胶原位接枝炭黑的分散性研究

采用原位固相接枝方法,使在高温和强剪切作用下降解的天然橡胶接枝到炭黑表面.采用透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等方法观察了接枝前后的炭黑粒子形貌变化,发现未接枝炭黑以微米级的附聚体形式存在,而由于炭黑聚集体被强剪切力部分破坏,接枝炭黑的聚集程度明显减弱,粒子的尺寸减小.采用激光光散射粒度仪对接枝前后炭黑的粒度进行分析,接枝炭黑的体积平均粒径为164 nm,远小于测得的原炭黑的粒径797 nm.采用沉降法、透光率法及zeta电位测量研究了接枝改性对炭黑在溶剂中的分散性及分散稳定性的影响,结果表明,接枝炭黑在接枝分子的溶剂中的分散性变好,分散稳定性提高.     

稀土化合物改性炭黑/天然橡胶复合材料的制备与性能

用铕（Eu）、钬（Ho）、饵（Er）和镝（Dy）4种稀土（Ln）氧化物（Ln2O3）制备了稀土氢氧化物改性炭黑，然后加入天然胶乳（NRL），采用凝聚共沉法制备了粉末状的稀土改性炭黑，天然橡胶复合材料P[NR／HAF-Ln（OH）3]。研究了稀土种类和用量对P[NR／HAF-Ln（OH）3]的粒径分布及其硫化胶物理机械性能的影响。结果表明，稀土可以提高NRL与乳化炭黑构成的粉末体系的成粉率，当Ho，Er的用量为1．0％或Dy的用量为0．5％时均可使粒径小于0．9mm的产物达100％；稀土的存在可显著提高P[NR／HAF-Ln（OH）3]硫化胶的拉伸强度和撕裂强度，而Er和Dy还可明显降低硫化胶的永久变形；SEM分析表明，HAF-Dy（OH）3以团粒形态存在于NR基体中，团粒表面覆盖一层NR膜，团粒与NR构成的界面模糊，说明HAF-Dy（OH）3与NR基体结合紧密，这是P[NR／HAF-Ln（OH）3]具有较好物理机械性能的主要原因。     

超声引发自由基聚合制备聚苯乙烯磺酸钠接枝炭黑

通过在超声环境下,单体苯乙烯磺酸钠发生自由基聚合,生成的聚合物长链自由基被炭黑表面捕获,制备聚合物接枝炭黑.借助红外光谱、热重、粒度、透射电镜和zeta电位分析对该接枝炭黑进行表征.同时研究超声条件对接枝率的影响.结果表明,单体聚合并接枝到炭黑表面,同时炭黑的附聚体和一些大的聚集体结构被超声破碎,平均粒径大为减小;在300W超声波输出功率下,反应1h后,接枝率达到12.8%并趋于稳定.由于接枝分子链上磺酸基的存在,接枝炭黑在水中的分散稳定性显著改善.     

原位固相接枝改性碳酸钙/聚丙烯复合材料的制备

用马来酸酐（MAH）在碳酸钙（CaCO3）表面引入双键,通过原位固相接枝法将聚丙烯蜡（PPW）化学键合在CaCO3表面,制得3种接枝率的CaCO3-MAH-PPW。 将这3种改性CaCO3填充聚丙烯（PP）制备复合材料,研究了PP/CaCO3界面作用对复合材料强度的影响。 结果表明,CaCO3表面经PPW接枝改性后在PP中的分散性提高,与PP相容性变好;随着改性CaCO3表面PPW接枝率的提高,CaCO3与PP之间界面作用逐渐增强。 当PPW接枝率为4.48 mg PPW/g CaCO3时,CaCO3与PP之间的界面作用最强,复合材料拉伸强度下降最小,杨氏模量提升最大,当m(PP)∶m(CaCO3)=100∶50时,杨氏模量达0.86 GPa,是纯PP的1.63倍;而PPW化学接枝率为2.49 mg PPW/g CaCO3时,CaCO3与PP之间的界面作用适中,复合材料缺口冲击强度提升最大,且当m(PP)∶m(CaCO3)=100∶10时,缺口冲击强度达3.91 kJ/m2,是纯PP的1.35倍。     

炭黑接枝方法与接枝炭黑应用的研究进展

炭黑接枝是常用的炭黑表面改性方法。讨论了最新的炭黑接枝方法,主要包括二次接枝法、γ-射线辐射接枝、三氯乙酰基团与六羰基钼引发乙烯基单体聚合接枝,偶联接枝与聚合物交联及其它方法;并对接枝炭黑在新材料领域的臆用作了介绍。     

环氧天然橡胶接枝高分散白炭黑增强天然橡胶复合材料的制备及表征

基于白炭黑表面硅羟基与环氧基团的可反应性,利用Haake流变仪的高温高剪切作用,在170℃下,实现了环氧天然橡胶(ENR)对白炭黑的固态原位接枝,制备出一种高分散疏水型白炭黑.探讨了白炭黑和ENR的反应配比对增强性能的影响,确定合适的反应比例为3∶1.FTIR、TGA和TEM的分析结果证实了ENR被接枝到白炭黑表面上.对比研究了接枝前、后白炭黑对增强天然橡胶(NR)复合材料性能的影响,测试结果表明接枝白炭黑在天然橡胶中具有良好的分散性并能明显改善对天然橡胶的增强效果;接枝于白炭黑表面上的环氧天然橡胶分子玻璃化转变向高温偏移,使该复合材料在常温下具备优异力学性能的同时也体现出了高动态滞后的特点.     

氯化原位接枝制备CPE-g-MMA接枝共聚物

氯化原位接枝制备CPE-g-MMA接枝共聚物;接枝共聚物结构;氯化原位接枝;力学性能     

乙烯基单体在炭黑表面上的接枝聚合

讨论了分别在铈离子体系，正丁基锂体系，过渡金属离子乙酰丙酮铜（Ⅱ）以及焦磷酸络锰（Ⅲ）体系的作用下，炭黑与乙烯基单体的接枝聚合．研究了引发剂浓度、单体浓度、反应时间对接枝聚合反应的影响．利用ＦＴ ＩＲ分析确证了炭黑表面的接枝反应，利用ＴＥＭ表征了接枝炭黑的形态．结果表明，在所研究的多种炭黑表面接枝聚合体系中，正丁基锂体系的接枝率最高，可达２００％．而各种氧化还原体素的接枝率只能达到３０％左右．表面接枝后的炭黑在介质中的分散稳定性明显改善．     

含磺酸基单体在炭黑表面接枝共聚合

近年来,炭黑粒子在水性体系中的分散稳定性倍受人们关注。研究认为影响炭黑分散稳定的主要因素为炭黑颗粒之间的相互作用力（包括电磁力、静电排斥力和空间位阻力等）和炭黑粒子与分散介质之间的相互作用力。目前,实现炭黑在水性体系中良好分散所采用的方法主要有炭黑氧化法、分散剂法和炭黑高分子接枝法,其中以炭黑高分子接枝方法效果最佳。     

丙烯酸酯接枝炭黑无皂水性涂料的性能研究

旋转粘度计研究了丙烯酸酯接枝炭黑无皂水性涂料的流变性能，并考察了着色涂料的冻融及贮存稳定性。接枝炭黑争散于无皂水性涂料中形成的着色涂料具有良好的综合性能。     

纳米微晶纤维素对炭黑补强天然橡胶力学性能和动态性能的影响

采用酸水解工业微晶纤维素(MCC)制备纳米微晶纤维素(NCC),将其与天然胶乳共凝沉,混炼时加入炭黑(CB),制备了天然橡胶(NR)/NCC/CB复合材料,研究了NR/NCC/CB和NR/NCC/CB/RH(间苯二酚-六亚甲基四胺络合物)复合材料的力学性能和动态性能,并与NR/CB体系的性能进行对比.结果表明NCC可以均匀分散在天然橡胶基体中,且依拉伸方向取向,随着NCC替代炭黑的份数增加,Payne效应减弱,说明NCC本身并不构成强的填料网络,NR/NCC/CB与NR/CB比较,前者整体的网络化程度减弱,体系的损耗因子变化不大,NCC的加入改善了NR/CB的力学性能和抗屈挠龟裂性能,降低压缩疲劳温升和压缩永久形变,当NCC取代5～20 phr CB后,仍然保持高耐磨炭黑补强天然橡胶的耐磨耗性能.动态力学性能显示NR/NCC/CB的玻璃化转变温度较NR/CB变化不大,0℃的tanδ略有下降的同时60℃的tanδ明显降低.NR/NCC/CB/RH体系的Payne效应较NR/NCC/CB明显减弱,力学性能、抗屈挠龟裂性能和耐磨耗性能进一步改善,体系的压缩疲劳温升和压缩永久形变更小.     

碳纳米管/炭黑混杂填充聚甲醛复合材料导电性能研究

采用在转矩流变仪中熔融混合的方法制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)和导电炭黑(CB)共同填充的聚甲醛(POM)导电复合材料,研究了材料的体积电阻率和导电填料用量之间的关系.用该体系的实验数据点对已发表的混合导电填料体系的定量关系式进行了验证,结果表明实验数据点和理论预测略有偏差.为方便实际应用,把混合导电填料体系的定量关系式加以发展,推导出逾渗值和两种导电填料质量比之间的关系式,并绘出了工作曲线.设计实验对工作曲线进行了验证,结果表明工作曲线对实践具有指导意义.     

利用高压水射流技术制备天然橡胶复合材料

首先利用超声空化作用将炭黑团聚体破碎、切割、分散在水中制得炭黑悬浮液,然后在高速射流场中,炭黑悬浮液被高速射流卷吸到天然胶乳中,在射流边界,由于二者存在极大的速度差,而形成一个湍流混合层,炭黑在湍流拉伸、剪切作用下微观分散到天然胶乳中.结果表明,与传统干法工艺相比,射流工艺可以使炭黑更均匀的分散到天然橡胶基体中.Payne效应结果表明射流工艺减弱了炭黑与炭黑之间的相互作用,增强了炭黑与橡胶之间的相互作用.同时射流工艺制备的复合材料硫化时间变短,硫化程度增加,硫化胶的撕裂强度提高了78%,回弹性提高了20%,DIN磨耗减小了33%.动态力学性能结果表明,射流工艺制备的复合材料在60℃左右具有更低的损耗因子.     

聚苯胺/分级碳纳米管复合材料的制备与性能研究

在众多的导电高分子中，聚苯胺具有原料易得、合成简便、能进行快速与可逆的氧化还原反应、可储存高密度的电荷等优点，在能源、光电子器件、电容器、传感器、分子导线和分子器件，以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术等领域有着诱人的应用前景．近年来，将导电聚苯胺用于超电容器，倍受人们的广泛关注．     

微波处理和溶胶凝胶法共同改性废胶粉及其与天然橡胶复合材料性能的研究

采用微波处理打断废胶粉(WRP)的三维网状结构用来提高WRP在有机溶剂中的溶胀性,然后采用溶胶凝胶法,将微波改性后的WRP浸入正硅酸乙酯中,通过水解反应和缩合反应,在WRP表面原位生成SiO2网络,从而制得改性废胶粉(MWRP).将制得MWRP与天然橡胶(NR)共混,制备了NR/MWRP复合材料,研究了NR/MWRP复合材料的性能.通过热重分析仪、差示扫描量热仪和力学分析表明微波处理最佳时间是20 s.由于微波处理提高了NR与WRP的相容性,原位生成的SiO2粒子起到了补强作用,所以所制备的NR/MWRP复合材料拥有较好的力学性能;随着Si69的加入,抑制了SiO2粒子聚集,提高了SiO2粒子的分散性,从而进一步提高复合材料的力学性能并降低复合材料的Payne效应;在进行频率扫描时,硫化胶的储存模量随频率的增大而增大;硫化胶的温度扫描结果表明,随着温度的升高,复合材料中SiO2粒子聚集程度加剧并且复合材料出现老化的现象.为了提高复合材料的耐老化性能,N,N-间苯撑双马来酰亚胺(BMI)作为一种防老剂加入复合材料中,BMI利用Diels-Aider反应补偿橡胶在老化过程中所损失的交联键并提高NR与WRP的界面相容性,从而提高复合材料的耐老化性能.     

PREPARATION AND MECHANICAL PROPERTIES OF T-ZnOw/PS COMPOSITES

The main subject of this work is about the preparation of T-ZnOw/PS composites through different methods and the evaluation of mechanical properties of the composites.Different surface modification methods of T-ZnOw whiskers,the so called wet-type modification and dry-type modification,and different molding processing methods of T-ZnOw/PS composites,namely compression molding and injection molding,have been employed.Two different coupling agents, titanate coupling agent (NDZ105) and silane coupling agent...     

NANOMECHANICAL MAPPING OF CARBON BLACK REINFORCED NATURAL RUBBER BY ATOMIC FORCE MICROSCOPY

Atomic force microscopy （AFM） has the advantage of obtaining mechanical properties as well as topographic information at the same time. By analyzing force-distance curves measured over two-dimensional area using Hertzian contact mechanics, Young＇s modulus mapping was obtained with nanometer-scale resolution. Furthermore, the sample deformation by the force exerted was also estimated from the force-distance curve analyses. We could thus reconstruct a real topographic image by incorporating apparent topographic image with deformation image. We applied this method to carbon black reinforced natural rubber to obtain Young＇s modulus distribution image together with reconstructed real topographic image. Then we were able to recognize three regions; rubber matrix, carbon black （or bound rubber） and intermediate regions. Though the existence of these regions had been investigated by pulsed nuclear magnetic resonance, this paper would be the first to report on the quantitative evaluation of the interfacial region in real space.     

对苯乙烯磺酸钠改性炭黑对天然橡胶胶乳力学性能的影响

在Haake转矩流变仪的热机械作用下,用对苯乙烯磺酸钠(NASS)对炭黑进行预处理,制备了在水介质中具有优异的分散稳定性的亲水性纳米炭黑粒子(PNASS-CB),并将其直接用于天然橡胶胶乳的补强研究.1HNMR和FT-IR结果表明NASS在炭黑表面成功聚合包覆,用热重分析方法计算其包覆率为8.1 wt%,接枝率为2.5 wt%.亲水性炭黑的表面自由能降低,同时,Payne效应和结合胶含量表明亲水性炭黑粒子与橡胶的相互作用强于亲水性炭黑粒子之间的相互作用.因此,亲水性炭黑/天然橡胶胶乳复合材料的硫化时间变短,转化速度加快,硫化胶的撕裂强度提高了85%,拉伸强度提高了30%,断裂伸长率提高了20%.