TBIR改性氯丁橡胶的结构与性能研究

氯丁橡胶(CR)作为极性合成橡胶具有优异的阻燃性、耐热性、耐候性及耐化学品性,但存在加工性能差、耐疲劳性能不理想等问题.而采用新型反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)改性CR,可大幅度提高材料的综合性能,特别是耐疲劳性能显著改善.基于CR与TBIR的极性有较大差异且硫化体系及硫化机理不同,本文采用母炼胶共...     

TBIR应用于航空胎侧胶的热氧老化性能

研究了反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)应用于航空轮胎胎侧胶[天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)/TBIR]的耐热氧老化性能.结果表明,与NR/BR硫化胶相比,10～20份质量的TBIR取代BR后,NR/BR/TBIR硫化胶的交联密度明显提高,压缩温升降低2. 2～3. 4℃,耐屈挠疲劳性能提高约100%,填料分散性改善,填料团聚体体尺寸减小,拉伸性能基本不变.随热氧老化时间延长,硫化胶的交联密度先增加后降低,并用TBIR的硫化胶交联密度在老化48 h后趋于平缓.与NR/BR相比,老化后的NR/BR/TBIR硫化胶生热最低,耐屈挠疲劳性最高.     

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.     

Fe3O4/聚苯乙烯纳米复合材料的结构与性能

采用油酸(OA)表面改性的粒径均一的Fe3O4纳米粒子(OA-Fe3O4)与工业化聚苯乙烯(PS)通过溶液共混挥发干燥方法得到了具有超顺磁性的OA-Fe3O4/PS纳米复合材料.透射电子显微镜表征结果表明,在OA-Fe3O4质量分数为1%~10%时,OA-Fe3O4纳米粒子均匀分散在PS聚合物基体中.示差扫描量热分析表明,随着纳米粒子加入量的增加,纳米复合材料的玻璃化转变温度逐渐降低.热失重分析表明,OA-Fe3O4的存在显著提高了PS在空气条件下的热稳定性.流变分析表明,随着纳米粒子加入量的增加(0~10%),复合材料黏度逐渐降低.进一步研究了分子量双峰分布的PS与OA-Fe3O4纳米复合体系的流变行为,结果表明,当PS基体的平均分子量大于临界缠结分子量,且填充的纳米粒子的半径小于双峰分布PS的均方旋转半径时,加入纳米粒子仍然导致体系的复合黏度降低.     

改性硅藻土/橡胶复合材料的结构与性能

通过力学性能、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线电子能谱(XPS)和热重(TG)分析,探讨改性硅藻土适合橡胶种类及对橡胶结构及热稳定性的影响,并与炭黑及白炭黑进行了对比研究。结果显示:改性硅藻土对氟橡胶(FKM)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、天然橡胶(NR)以及氯丁橡胶(CR)有增强作用,相容性较好,其中对FKM改性效果最明显,与白炭黑相比,其拉伸强度、扯断伸长率和耐磨性分别提高了28%、17%和30%;EPDM的拉伸强度、扯断伸长率和耐磨性分别提高了11%、12%和14%。并且改性硅藻土能够改善FKM和EPDM的耐热性能。     

PVC/MBS/纳米 BaSO4 复合材料的制备及其性能

采用熔融共混法制备聚氯乙烯(PVC)/甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)/纳米重晶石(nano-BaSO4)三元复合材料,考察其力学性能和热稳定性能,并用扫描电镜观察冲击断面的形态.结果表明:MBS 与 nano-BaSO4 可协同增韧 PVC;当 MBS、nano-BaSO4 的含量分别为 10%、1%时,材料的韧性和刚性可同时得以改善,其冲击断面表现出典型的韧性断裂特征;热重分析显示添加 1%nano-BaSO4 可显著提高 PVC/MBS 的热稳定性能,其第一降解阶段的初始分解温度和最快分解温度分别提高了 10℃和14℃.     

聚苯乙烯/层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备与表征

由离子交换法制备4,4′-偶氮二(4-氰基戊酸)根(ACP)单独插层和ACP/对苯乙烯磺酸根(VBS)复合插层的层状双金属氢氧化物(LDH),再通过原位悬浮聚合制得聚苯乙烯(PS)/LDH纳米复合材料,对插层改性LDH和复合材料进行了结构和性能表征.X-射线衍射和元素分析表明ACP可以单独或与VBS一起插入到LDH层间.透射电镜和X-射线衍射分析表明采用ACP/VBS复合插层LDH与苯乙烯原位聚合得到的复合材料中LDH剥离程度高,熔融加工后LDH基本以纳米层板形式分散在PS基体中.LDH的引入可明显提高PS的热稳定性,而熔体流动性下降.     

壳聚糖/蒙脱土纳米复合材料的结构与性能研究

以壳聚糖和蒙脱土为原料,将插层复合技术引入天然高分子材料进行改性,制备了壳聚糖/蒙脱土纳米复合材料.红外光谱和X射线衍射分析结果表明,壳聚糖分子已插入蒙脱土层间,形成了插层甚至部分剥离的结构.热重分析、扫描电镜和物理性能测试表明,蒙脱土的引入,大幅度地降低了壳聚糖的热分解速率,明显地提高了壳聚糖的热稳定性和力学性能,有效地抑制了壳聚糖的溶胀.     

SiO2大分子单体与苯乙烯共聚制备PS/SiO2纳米复合材料

利用过量的2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)对SiO₂纳米粒子表面进行修饰合成出表面含—NCO基团的功能化SiO₂(SiO₂-TDI), 功能化SiO₂与丙烯酸羟丙酯(HPA)反应将表面－NCO转化为可聚合乙烯基合成大分子单体(SiO₂-HPA). 用传统自由基共聚方法利用苯乙烯(St)与SiO₂大分子单体共聚制备PS/SiO₂纳米复合材料. 系统研究了单体投料比及聚合时间对共聚反应的影响. 此外, 利用红外光谱(FTIR), DSC和TGA 等实验手段对纳米复合材料进行了表征分析. 结果表明: 共聚产物为一交联结构, SiO₂纳米粒子在复合材料中起着物理交联点和化学交联点作用; 复合材料玻璃化转变温度(T_g)明显地高于其均聚物玻璃化转变温度, 随着纳米SiO₂含量的增加, 复合材料玻璃化温度升高.     

聚酰亚胺/纳米MgO复合材料的制备与性能研究

采用直接分散法将纳米MgO颗粒均匀分散在聚酰胺酸溶液中,经旋涂、热亚胺化制得聚酰亚胺/纳米MgO复合材料.利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)、热重分析(TGA)和纳米划痕等测试技术对复合材料的结构和性能进行了表征.结果表明,平均粒径约为20 nm的纳米MgO颗粒均匀地分散在聚酰亚胺基体中,有机无机两组分相容性良好;复合材料在可见光区具有优良的光学透明性,在近紫外光区随着纳米MgO含量的增加呈现出了显著的紫外屏蔽性能;纳米MgO的加入能大幅提高复合薄膜的抗划伤性能,在100μN的划痕力下,划痕深度由纯聚酰亚胺的57.4 nm降至10 nm左右,且划痕的宽度也明显减小;尽管复合材料的热稳定性能较纯聚酰亚胺略有下降,但在300℃以下仍具有较好的热稳定性.     

环氧/粘土纳米复合材料的形成机理与性能

粘土／聚合物纳米复合材料由于具有优良的物理力学性能和特殊功能而倍受关注。实验证明,粘土也很容易被环氧树脂插层,并在固化过程中剥离,得到纳米复合材料。本文重点综述了粘土／环氧纳米复合材料的形成机理,结构形态和力学性能,并对该类材料的应用前景进行了展望。     

聚乳酸/凹凸棒土纳米复合材料的结构与性能

采用熔融复合方法制备了不同填料质量分数的聚乳酸/纳米凹凸棒土复合材料,纳米凹凸棒土的加入可以显著提高聚乳酸纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率.扫描电镜结果表明,凹凸棒土粒子在复合材料中实现了均匀分散.DSC曲线在降温过程中出现明显结晶峰,说明纳米凹凸棒土对聚乳酸有一定的成核作用.当纳米凹凸棒填料含量>8%时,在聚合物基体中可形成完善的网络状结构.填料粒子作为体系中的物理缠结点使得复合材料熔体的应力松弛时间延长.红外谱图显示纳米凹凸棒土和聚乳酸分子间存在较强的相互作用.我们推测,纳米凹凸棒土的加入减少了PLA基体层的厚度,使其由三维应力转变为二维应变状态,导致最大切应力可以达到剪切屈服强度,产生剪切滑移形变带,使得呈现出韧性材料性质,有效提高了材料的断裂伸长率.     

MPNS/PMA纳米复合材料的制备与性能

MPNS/PMA纳米复合材料的制备与性能;纳米SiO2;聚马来酸酐;复合材料     

纳米无机粒子/聚合物复合材料界面结构的研究

纳米粒子具有许多特性,聚合物中加入纳米粒子可以制备得到性能更加优异的复合材料,其中纳米粒子和聚合物基体间的界面对决定纳米复合材料的性能起着重要作用.本文综述了近些年来表征纳米无机颗粒/聚合物复合材料中界面结构的研究手段,如红外光谱(FTIR)、热重(TGA)、电子显微镜、小角中子散射(SANS)及小角X射线散射(SAXS)等,及界面结构与复合材料力学性能和热稳定性关系的研究进展.同时也介绍了纳米粒子对复合材料的渗透、光催化、阻燃、介电及导电性能的影响.最后对这一领域的研究进行了展望.     

具有包藏结构的三元聚丙烯纳米复合材料结构与性能关系的研究

制备了一种新型聚丙烯 丁苯橡胶 纳米碳酸钙三元纳米复合材料 .研究结果显示 ,复合材料中的大多数纳米碳酸钙粒子被包藏在丁苯橡胶中 ,并与之共同形成分散于聚丙烯树脂中的分散相 ,这种聚丙烯纳米复合材料具有高刚性、高韧性、高耐热性和高的结晶速率 .系统研究了成核剂苯甲酸钠的加入和纳米碳酸钙的用量对该类纳米复合材料相态结构、结晶形态和结晶动力学的影响 ,以及具有包藏结构的分散相粒径和PP中β晶含量对材料性能的影响 .结果表明 ,苯甲酸钠的加入和纳米碳酸钙用量的提高均可使体系中分散相粒径减小 ,结晶速率加快 ,进而使材料的韧性、刚性和耐热性提高 .     

聚丙烯/凹凸棒石纳米复合材料的制备与性能研究

以聚丙烯(PP)为聚合物基体,天然凹凸棒石(ATP)为无机组分,经过氧化聚乙烯对ATP表面进行包覆处理,用熔融共混的方法制备了PP/ATP纳米复合材料.扫描电镜结果显示,经本方法处理后的ATP在PP基体中分散较为均匀.ATP棒晶簇直径最佳分散尺寸能达到20~40 nm,比未处理ATP在基体中的棒晶簇直径小10 nm以上;XRD测试表明,未处理ATP和处理后的ATP均有使PP晶粒细化的作用,同时不改变PP的α晶型;DSC结果显示,ATP的加入提高了PP的结晶温度和结晶度,说明ATP有一定的成核作用.通过对复合材料的力学性能测试发现,经过处理的ATP制备的复合材料力学性能优于未处理ATP复合材料对PP力学性能的改善.其中ATP与氧化聚乙烯固含量的质量比为2∶1,ATP含量为3 wt%时复合材料力学性能达到最好.缺口冲击强度比纯PP最高提高了83%,提高幅度显著;经过处理的ATP制备的复合材料拉伸强度提高了6%~11%;弯曲强度提高了33%~45%;弯曲模量提高了90%~106%.     

聚丙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的制备、结构和性能

聚丙烯／层状硅酸盐纳米复合材料可通过丙烯单体插层聚合、聚丙烯溶液插层和聚丙烯熔融插层等方法制备，得到插层型或剥离型纳米复合材料，形成了与传统填充型聚合物复合材料不同的微观结构，其机械性能，热性能，阻隔性能和流变性能等明显提高，由于聚丙烯的非极性及层状硅酸盐纳米复合材料制备方法的特殊性，该研究具有一定的理论价值。     

甲基丙烯酸镁增强氢化丁腈橡胶的结构与形态和性能

用不同份量的甲基丙烯酸镁(MgMA)作增强剂,过氧化二异丙苯(DCP)作硫化剂,通过混炼和硫化过程的原位聚合制备了氢化丁腈橡胶/聚甲基丙烯酸镁(HNBR/PMgMA)纳米复合材料,用XRD、FTIR1、3C-NMR、SEM、TEM、DMA和交联密度分析等方法研究了其结构、形态和性能,并阐述了MgMA改性HNBR的相关机理.结果表明,MgMA在混炼过程中粒径明显变小,部分达到纳米级.硫化过程中发生原位自由基聚合,并部分接枝到HNBR分子链上,HNBR硫化胶和PMgMA有可能形成接枝互穿聚合物网络(接枝IPN).随着MgMA用量的增加,纳米复合材料硫化胶的定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度和热氧老化性能逐渐提高.当MgMA含量为30份时,体系的拉伸强度和扯断伸长率分别为38.5MPa和545%,并具有优异的热空气老化性能.MgMA能明显增加HNBR复合材料的储能模量,并降低其损耗因子.随着MgMA用量的增加,纳米复合材料硫化胶的总交联密度(Ve)和离子键交联密度(Ve2)增加,而共价键交联密度(Ve1)下降,表明离子键对HNBR/PMgMA纳米复合材料的力学性能起重要作用.