超细石膏—丁苯橡胶复合材料性能研究

研究超细活性石膏的制备方法及其对丁苯橡胶（ＳＢＲ）的增强作用。实验结果表明，采用超音速气流粉碎的活化方法，所制的活性超细石膏能代替５０％的白炭黑，其硫化胶具有较高的机械性能，透明度无明显差异。     

竹浆纤维增强水化硅酸镁与水化硅酸钙的性能研究

以竹浆纤维为增强材料,采取抄取法制备了竹浆纤维/水化硅酸镁复合材料(BFMSC)和竹浆纤维/水化硅酸钙复合材料(BFCSC),研究了竹浆纤维掺加质量分数对两种基体复合材料物理和力学性能的影响。研究结果表明：与未掺纤维对照组相比,掺加质量分数为20%的纤维导致BFMSC和BFCSC的表观密度分别下降了26.8%和30.3%;竹浆纤维的掺加显著改善了两种复合材料的力学性能,纤维掺加质量分数为20%时,蒸养2 d之后BFMSC与BFCSC的抗弯强度分别较未掺纤维的对照组提高了11.9倍和9.9倍,断裂韧性提高了492倍和515倍;复合材料荷载-挠度曲线结合XRD和SEM分析结果表明,随着龄期的延长,BFMSC受力破坏时依然保持延性断裂,而BFCSC受力破坏时则存在由延性断裂向脆性断裂发展的趋势。     

沉淀白炭黑的表面改性及其填充ABS复合材料的性能

采用硼酸酯偶联剂干法改性沉淀白炭黑,并将此改性沉淀白炭黑(SiO2-EB)填充于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物中制备复合材料(SiO2-EB/ABS).运用FE-SEM观察到经过硼酸酯处理的沉淀白炭黑的分散性较改性前的明显改善,即单个颗粒间黏结团聚明显降低.通过FT-IR和TGA手段证实在沉淀白炭黑表面存在部分偶联的硼酸酯分子.通过对复合材料力学性能和热性能的测试表明,改性沉淀白炭黑在ABS塑料中最佳填充范围在7.5%～10.0%,其中填充10.0%时复合材料的拉伸强度和冲击强度比未改性的填充复合物分别提高了18.1%和40.2%.随着改性沉淀白炭黑的填充以及填充量的增加(5.0%、7.5%、10.0%、20.0%),所得复合材料的分解温度由纯ABS的410.3℃逐渐提高到416.6℃(改性沉淀白炭黑填充量达10.0%),材料耐热性能有所增强.对于复合材料拉伸断面的表观形貌,FE-SEM观察结果显示改性沉淀白炭黑在ABS复合材料中分散性能良好,填充量达到20.0%时仍然无明显团聚,且与ABS基材界面相容性良好.     

多孔硅酸钙/明胶复合支架制备工艺及力学性能研究

针对可控复杂孔隙结构的多孔生物陶瓷支架难以通过传统方法制备、强度低、脆性大等问题,提出了一种将光固化工艺和渗透明胶工艺相结合的方法,制备了具有优异力学性能的多孔硅酸钙/明胶复合支架。通过扫描电子显微镜研究了不同明胶质量浓度复合支架的微观结构,探讨了明胶溶液质量浓度对多孔硅酸钙/明胶复合支架Z向和X-Y向力学性能的影响规律。结果表明:渗透明胶后,明胶填充了支架的部分微观孔隙并涂覆在支架表面。当明胶质量分数为5%和7.5%时,试样宏观孔隙连通性较好,强度和韧性得到了明显提高。此质量浓度范围下复合支架仍存在各向异性,在Z向的压缩强度提高了0.63～1.67倍,最高达到5.91MPa,应力能密度提高了0.84～1.77倍,最高达到530×104 J/m³;X-Y向的压缩强度提高了1.56～2.07倍,最高达到10.01MPa,应力能密度提高了1.51～3.33倍,最高达到10.75×104 J/m³。因此,明胶质量分数为5%～7.5%是制备多孔硅酸钙/明胶复合支架的合适浓度。     

碳纳米管/粉末丁苯橡胶复合材料改性聚丙烯

为获得性能优良的复合材料,利用辐射交联和喷雾干燥法,制备全硫化交联碳纳米管(CNT s)/粉末丁苯橡胶(SBR)复合材料,用熔融共混法对聚丙烯进行三元体系改性。结果表明:当SBR、CNT s和苯甲酸钠(相对于纯PP的质量)用量分别为15%、2%和2%时,改性后PP的冲击韧性提高了120%,拉伸强度提高了6%,扯断伸长率提高了55%,弯曲强度提高了20%。     

浓碱中水合硅酸钙形成的研究

在不同条件下,研究了在浓碱硅酸钠溶液中水合硅酸钙形成的规律．碱浓度越低越有利于形成水合硅酸钙,高浓度碱液中需高温才能形成水合硅酸钙,硅浓度和搅拌强度的提高能促进水合硅酸钙的形成,并分析了在含硅铝酸钠溶液中伴有其它含硅化合物形成的原因．这为含硅铝酸钠溶液中硅、铝分离提供了依据．     

纳米非晶态水化硅酸钙接触硬化胶凝性能研究

不同于传统水泥基材料水化硬化特点,本研究旨在探讨纳米非晶态水化硅酸钙(C-S-H)的接触硬化胶凝性能.分别采用了两种不同来源的C-S-H粉体,对其在20~60MPa压力下恒压3min进行压制成型,测定成型试件的表观密度和力学性能,并结合成型前后微观结构的变化探讨C-S-H的接触硬化胶凝机理.结果表明,纳米C-S-H具有良好的接触硬化胶凝性能,能在几分钟时间内制备出轻质高强试件.表观密度约为800kg/m3的试件,其抗压强度可达20~30.5 MPa.微观结构表明,C-S-H颗粒在外力作用下发生粘性流动而使颗粒间距减小至引力范围并发生接触,颗粒的细化和塑性变形促进了结构键的生成,从而使试件具较高强度.     

环氧树脂改性氰酸酯复合材料的性能研究

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了双酚A型氰酸酯(BADCy)/双酚A型环氧树脂(E-51)体系的共固化机理,通过热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)分析了复合材料的耐热性能、断面形态,并测试了材料的冲击强度和介电性能。结果表明E-51的加入对BADCy/E-51体系固化反应有促进作用,并能显著改善材料的韧性和冲击性能。当E-51含量为30%(质量分数)时,材料的冲击强度可达14.38 kJ/m2,且复合材料仍能保持良好的热稳定性和介电性能。     

中空玻璃微球改性环氧树脂复合材料的性能研究

通过在环氧树脂E51基体中添加中空玻璃微球（Hollow glass microspheres,HGM）制备出低介电环氧树脂／HGM复合材料。通过扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope,SEM）分析HGM在环氧树脂中的分散情况并研究了HGM及不同含量HGM对环氧树脂复合材料的介电性能、热稳定性、力学强度及吸水率的影响。结果表明：HGM均匀地分散于环氧树脂中;复合材料的介电常数随着HGM含量的增加呈明显的下降趋势,当HGM为33．3％时,材料的介电常数降至了2．65;HGM对环氧树脂的热稳定性影响不大,初始热分解温度最大提高了10℃,玻璃化转变温度下降2-3 ℃;触变剂SiO2的加入有效减少了材料的力学强度的损失;在25℃下,复合材料的吸水率明显降低,但在100℃的沸水中,当HGM质量分数大于10％时,吸水率随着HGM添加量的增加而有所上升。     

扫描电镜及电子能谱对硅酸钙水合晶体生产过程的研究

以扫描电镜-电子能谱为主要研究手段,并辅之以X-射线衍射、透射电镜-电子衍射等结构分析方法,对蒸压条件下硅酸钙水合晶体的生成过程进行了较为系统的研究。结果表明,硅酸钙水合晶体的生成经历了水合C_a~(2+)离子扩散进入圆筛藻孔道中、晶核的形成、晶种的生成、晶体长大等几个主要阶段。并结合不同的反应阶段对制备条件的要求进行了有关的讨论。     

杂臂星型苯乙烯-丁二烯共聚物的结构与性能

采用自制的含碳锡键和聚二烯烃臂的多官能团大分子有机锂作为引发剂,四氢呋喃为结构调节剂,环己烷为溶剂,阴离子聚合法合成了杂臂星型苯乙烯-丁二烯共聚物;依据多官能团大分子引发剂中二烯烃的不同,所合成的共聚物分别为PI-Sn-(SBR)3和PB-Sn-(SBR)3。用GPC1、H-NMR和DSC分析了杂臂星型共聚物的结构,并研究了硫化胶的物理机械性能和动态力学性能。结果表明,杂臂星型共聚物中聚二烯烃臂中1,4结构质量分数约为90%;苯乙烯-丁二烯共聚臂中1,2-PB质量分数约为45%。DMTA测试表明杂臂星型共聚物在保持低滚动阻力的同时具有更好的抗湿滑性和低温性。两种共聚物都满足高性能轮胎胎面胶的要求。     

含硅基团有机锂引发剂制备星型溶聚丁苯橡胶

三甲基氯硅烷与双端活性锂引发剂反应,制得了一种含硅基团有机锂引发剂,用该引发剂引发丁二烯和苯乙烯聚合,用四氯化锡偶联,得到端基为含硅基团的星型丁苯橡胶,并对上述合成反应工艺条件进行了初步研究。结果表明,四氯化锡的用量和加入方式以及端基转换均对偶联效率有影响,四氯化锡与活性分子链的物质的量比为0.2625,且在转换端基的条件下分2次加入时,所得星型丁苯橡胶的偶联效率最高为85.93%。     

1,1-二苯基己基锂合成星形溶聚丁苯橡胶

以环己烷为溶剂,1,1-二苯基乙烯(DPE)与正丁基锂(n-BuLi)反应得到1,1-二苯基己基锂（DPHL）,对其产率、稳定性和引发活性进行了研究。然后以DPHL为引发剂,四氢呋喃为结构调节剂,采用负离子聚合方法合成了线形溶聚丁苯橡胶（SSBR）;最后以SnCl₄偶联制备星形SSBR。用凝胶渗透色谱仪、核磁共振对产物进行了表征,考查了端基结构、聚合反应时间和偶联剂用量对SSBR偶联效率的影响,研究了硫化胶性能。结果表明, n (DPE)/ n (n-BuLi)为1时,DPHL产率和纯度较佳,DPHL在2℃冰箱中保存时间超过30d,浓度降为初始浓度的90%以下;引发剂残基“双苯环”存在于聚合物链末端;分子量为70 × 10⁴,聚合反应时间为60min, n（Cl^-）/n（Li⁺）为1.12,偶联效率最高,端基转换为丁二烯后,偶联效率提高;与n-BuLi相比,由DPHL引发合成的星形SSBR的拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率有所提高,压缩疲劳温升降低,0℃时的tanδ更高,60℃时的tanδ更低。     

基于KPCA-LSSVM的丁苯橡胶聚合转化率软测量

针对丁苯橡胶聚合转化率需在线实时预测,考虑实际工况的复杂性,首先采用具有较强非线性特征提取能力的核主元分析(KPCA)对数据进行前期处理,然后将其结果作为具有学习速度快、泛化能力强的最小二乘支持向量机(LSSVM)的输入,并以交叉验证法对LSSVM参数寻优,从而获得丁苯橡胶聚合转化率软测量模型.经采用工业现场数据仿真研究,聚合转化率预测绝对误差大于1.5的比例小于样本总数的10%,说明该模型预测精度能满足生产要求.     

硅酸钠模数对无机聚合物力学性能与微观结构的影响

用模数m=1.0、1.2、1.4和1.6的4种硅酸钠溶液作激发剂制备偏高岭土基无机聚合物,通过强度测试、红外分析(IR)、X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法考察激发剂模数对无机聚合物力学性能和微观结构的影响。结果表明:模数在1.0~1.6变化时,激发剂中硅氧四面体呈低聚合态;随养护时间延长,无机聚合物抗压强度和抗折强度提高,m=1.2的无机聚合物28 d抗压强度最高(74.6 MPa),抗折强度为11.2 MPa;4种无机聚合物主体相均呈非晶态,结构上由凝胶体和残留原料颗粒组成,其中,m=1.2时无机聚合物的显微结构最平整。     

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。     

硫酸铝在纤维增强轻质硅酸钙材料中的作用机理

通过试验证明，加入适量硫酸铝对于溶解乙气瓶填料具有如下作用：在料浆阶段能够促进料浆凝胶化，防止物料下沉；在蒸压过程中能够产生微膨胀，防止填料收缩，并能够使填料强度显著提高。同时，采用ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＳＥＭ方法对其作用机理进行了研究。     

含硅橡胶的泡沫铝应变率敏感性研究

用渗流法向开孔泡沫铝中充填硅橡的方法获得含硅橡胶的泡沫铝材料,并在Hopkinson压杆实验装置上对含硅橡胶的泡沫铝进行动态压缩实验,研究这种材料的动态压缩力学行为及应变率敏感性。结果表明,含硅橡胶的泡沫铝压缩应力-应变曲线具有两阶段变形特征,即弹性段和塑性平台段,与不含硅橡胶的泡沫铝相比,这种材料具有更高的应变率敏感性,随着应变率的提高,其屈服强度和流动应力均显著升高。     

厚层橡胶隔震支座基本力学性能试验

为了研究厚层橡胶隔震支座的水平和竖向基本力学性能,设计2种不同形状系数的厚层橡胶支座,通过水平剪切和竖向压缩试验研究,对比分析在不同振幅、不同频率组合下的普遍橡胶支座、铅芯橡胶支座及厚层橡胶隔震支座基本力学性能.试验结果表明,厚层橡胶隔震支座在水平方向的基本力学性能良好,在竖向具有大变形能力,竖向刚度、变形特性及水平剪...     

界面改性剂对木橡塑混合物料流变特性的影响

为研究偶联剂对木粉、废旧橡胶和塑料组成的木橡塑三元混合物料流动性能的影响,分别采用3%、5%、8%的马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和0.5%、1%、3%、5%的橡胶专用硅烷偶联剂(Si69)对三元混合物料进行表面处理。结果表明:两种偶联剂对复合物料体系的流变特性均具有显著影响,且二者之间存在显著的交互作用; 单独使用MAPE,其质量分数在5%时混合物料的剪切应力和表观黏度值最小,加工性能最优; MAPE和Si69同时使用时,混合体系的流变性以MAPE质量分数和Si69质量分数均为3%的配合为最佳。