镍系顺丁橡胶的力学松弛与加工性能

本文用应力松弛方法考察了镍系顺丁橡胶的力学松弛特性及其与生胶加工性能的关系,并讨论了橡胶分子链的结构因素对生胶粘弹性能的影响。     

分子量分布对双烯聚合物粘弹性能的影响——Ⅱ.顺-1,4-聚异戊二烯的粘弹性能对分子量及其分布的依赖关系

本文利用凝胶渗透色谱和应力松弛方法研究了顺-1,4-聚异戊二烯的粘弹性能对分子量及分布的依赖性。实验结果表明,生胶的松弛模量和最长松弛时间与分子量和分子量分布都有依赖关系,主要是改变τ_m=KM_w~6关系中的K值,对β值的影响甚小。由于本体聚合物的链缠结而导致的非牛顿效应使生胶的τ_m与M_w的关系偏离3.4法则,这可用缠结网络密度来校正。探讨了生胶的应力松弛过程是橡胶分子链的滑移和解缠结兼有的两种运动。低分子量级份对链缠结网络有显著影响,起稀释剂作用,使网络的临界缠结分子量增高。     

分子量分布对双烯聚合物粘弹性能的影响—Ⅱ.顺-1,4-聚异戊二烯的粘弹性能对分子量及其分布的依赖关系

本文利用凝胶渗透色谱和应力松弛方法研究了顺-1,4-聚异戊二烯的粘弹性能对分子量及分布的依赖性。实验结果表明,生胶的松弛模量和最长松弛时间与分子量和分子量分布都有依赖关系,主要是改变τ_m=KM_w^β关系中的K值,对β值的影响甚小。由于本体聚合物的链缠结而导致的非牛顿效应使生胶的τ_m与KM_w的关系偏离3.4法则,这可用缠结网络密度来校正。探讨了生胶的应力松弛过程是橡胶分子链的滑移和解缠结兼有的两种运动。低分子量级份对链缠结网络有显著影响,起稀释剂作用,使网络的临界缠结分子量增高。     

分子量分布对双烯类聚合物粘弹性能的影响—Ⅰ.分子量分布对顺-1,-4聚丁二烯粘弹性能的影响

本文采用沉淀分级和溶液混合的方法制备分子量相近但分子量分布不同的顺-1,4-聚丁二烯样品,通过凝胶渗透色谱(GPC)和应力松弛的方法,研究分子量分布宽度对生胶粘弹性能的影响,并考察低分子量级份对缠结网络密度的作用和高分子量级份对生胶粘弹性能的影响。结果表明,聚合物本体的稳流切变粘度对分子量分布最为敏感。随分子量分布的变宽,低分子量级份增多,缠结网络密度变小,当高分子量级份增加时,生胶的弹性记忆效应加强。     

不同结晶度的乙二醇及其水溶液玻璃化转变与焓松弛

为了考察晶体成分对无定形成分玻璃化转变和结构松弛行为的影响,利用差示扫描量热法(DSC),结合低温显微技术,研究了乙二醇(EG)及其50％水溶液在不同结晶度时的玻璃化转变和焓松弛行为.采用等温结晶方法控制骤冷的部分结晶玻璃体中的晶体份额.DSC结果表明,对于部分结晶的EG,只有单一的玻璃化转变过程,而对于50％EG,当结晶度不同时,不同程度地表现出两次玻璃化转变（无定形相Ⅰ和无定形相Ⅱ）.相Ⅰ的玻璃化转变温度和完全无定形态的含水EG的玻璃化转变温度相一致;相Ⅱ的玻璃化转变温度要比此温度约高6 ℃.低温显微观察结果印证了DSC实验结果.DSC等温退火的实验和KWW(Kohlrausch-Williams-Watts)衰变函数分析结果表明,EG无定形和50％EG中的两种无定形有不同的焓松弛行为.     

机械剪切对天然橡胶分子量及其性能的影响

通过机械剪切力作用改变天然橡胶(SCRWF)的分子量及其分布,采用凝胶渗透色谱法测试发现,SCRWF在处理后的相对分子量和分布的变化明显,比较分析不同胶样塑性初值(P_0)、塑性保持率(PRI)、门尼粘度和应力松弛时间等生胶性能,对硫化胶的热稳定性、力学性能,及加工性能进行分析。结果表明,随着机械剪切力作用增加,天然橡胶分子量减小,其单峰趋势明显,生胶质量受其影响变化较大,对热稳定性有影响,且硫化胶的力学性能下降。RPA分析表明,在应变扫描中,随着应变的增加,机械剪切力作用增加的胶样的损耗因子(tanδ)线性增加而弹性模量(G′)线性减小;频率扫描中,随着频率增加,机械剪切力作用增加的胶样损耗因子(tanδ)线性减小而弹性模量(G′)线性增加。     

触变/非触变水凝胶的傅里叶变换流变学研究

通过傅里叶变换流变学(FTR)方法,考察了2种屈服应力流体(触变性凝胶和非触变性凝胶)在不同频率大振幅振荡剪切流场(LAOS)下的非线性流变行为.研究发现2种凝胶不同的内部结构对LAOS下的非线性行为和屈服转变行为有显著的影响.对于非触变性凝胶,其非线性强度随应力的增大呈连续变化的趋势,并且转变过程体现了微结构单元形变、松弛以及相对滑移与振荡频率的耦合关系;而对于触变性凝胶,其非线性强度随应力增加呈现非单调变化,表明了固液转变过程是通过多次的局部结构破坏发生的.     

多组分聚合物体系的动态流变行为与其相行为的关系

对多组分聚合物体系相行为所采用的常规研究方法都存在不可避免的缺陷。而用动态流变学方法研究具有独特的优点,其理论依据是：对具有临界相行为(LCST、UCST)或微相分离行为的多组分聚合物体系,在小应变状态下的动态流变行为对体系在相分离过程中形态和结构的形成与演化极其敏感,非均相结构的产生使体系在长时松弛区域表现出与均相聚合物体系不同的粘弹松弛行为,即弹性显著增加、松弛时问明显增长以及时-温叠加原理失效,偏离经典的线性粘弹理论模型。本文综述了用Han曲线、Cole-Cole曲线、时-温叠加失效和G′-T曲线等动态流变学方法对多组分聚合物体系相行为的研究进展。     

以时温等效方法研究尼龙1010应力松弛行为及使用寿命预测

以尼龙材料的应力松弛行为作为研究对象, 考察初始应变为1.0%, 2.8%和5.1%的尼龙1010样品在温度区间293353 K的松弛曲线, 采用时间-温度等效叠加方法得到了松弛模量主曲线, 计算出叠加过程中的表观活化能、 松弛过程中的活化体积和应力辅助功. 结果表明, 整个松弛过程中的表观活化能和应力辅助功表现出相同的变化趋势, 体现出松弛过程中克服运动单元位垒的过程. 当293323 K区间的松弛曲线叠加时, 随着初始应变的增加, 表观活化能和应力辅助功均逐渐降低, 有助于聚合物内部的运动单元越过能垒发生松弛, 与松弛过程中的应力辅助热活化理论相一致; 当333353 K区间的松弛曲线叠加时, 不同初始应变样品的表观活化能均为260 kJ/mol, 应力辅助功均为60 MPa·nm³, 说明松弛过程中克服运动单元的能垒与应力作用无关. 根据松弛主曲线, 计算出了尼龙1010在1.0%, 2.8%和5.1% 3种形变下, 长时间范围内应力衰减与时间的关系, 为预测实际使用过程中的应力松弛行为提供了依据.     

顺丁生胶的表征

顺丁橡胶以石油产品丁二烯为原料,在溶剂中用钛、钻、镍、稀土等催化剂进行定向聚合,可制得顺式含量颇高的顺-1,4-聚丁二烯,即顺丁生胶。根据我国国内具体情况,自行发展了镍-烷烃的聚合体系。这样聚合出来的顺丁生胶在结构与性能上与国外同类产品相比自有其特点,需要我们自己的方法来进行表征。近年来,国际高分子科学界对重大高分子品种组织了许多研究单位进行表征,但还未见到涉及聚丁二烯。橡胶生胶经加工、硫化后制成橡胶制品,对工艺性     

RHEOLOGICAL CHARACTERIZATION OF PROCESSABILITY OF UNVULCANIZED POLYBUTADIENE

Rheological investigation on a series ot unvulcamzed polybutadiene elastomers of different processability has been carried out by means of a capillary extrusion rheometer. It is found that the processability of unvulcanized polybutadiene can be correlated with the occurrence of unsteady flow and the wall stress, dependence of the dimensionless number e characterizing the entrance elongational elasticity which has been found to be sensitive to the branching structure and the molecular weight distribution of the samples. Interpretations based on the structural data of unvulcanized polybutadiene were discussed.     

Tearing of unvulcanized natural rubber

The tear behavior of unvulcanized natural rubber has been studied by using established techniques normally adopted for the study of vulcanized rubbers. Unvulcanized rubber has been found to tear in a relatively steady manner, in contrast to the stick-slip tear behavior of the vulcanized rubber, the tearing energy being dependent on the rate of tearing. Crystallization seems to be an important factor in determining the tear behavior since it has not been found possible to tear unvulcanized SBR under the same conditions. The effect of the pronounced imperfect elastic nature of the material was studied under conditions where the driving force for tearing was solely governed by the rate of release of elastic energy. Under such conditions, it has been found that the tearing energy is determined not by the strain energy required to stretch the material but by the energy which can be recovered on retraction. The set developed in the test piece, due to imperfect elasticity, has also to be taken into account.     

~(13)C-NMR研究聚丁二烯的链结构——顺-1,4与1,2-乙烯基-CH-键合点的S峰

<正> 聚丁二烯(简写PB)是合成橡胶中的一个重要品种,它由顺式-1,4(简写C)、反式-1,4(简写T)和1,2乙烯基(简写V)三种基本单元构成。PB的性能不仅与上述三种结构单元的相对含量与分子量有关,还和C、T、V之间的连接方式,即序列结构有关。例如,高-1,4顺丁橡胶性能有不足之处,在开展改性的PB新品种(如顺丁链结构中引进不同量的T、V链节等)的研究中,对不同催化剂制备的不同序列的PB进行链结构表征,从而找出有关结构与性能的关系,是十分有意义的。     

Filler-filler interaction and filler-polymer interaction in carbon black and silica filled ExxproTM polymer

Due to the presence of reactive benzylic bromide, Exxpro has much better interaction with silica in comparison with polybutadiene as demonstrated by the high bound rubber level. The better silica/Exxpro interaction is further substantiated by the low degree of filler network formation in comparison to that observed for silica filled polybutadiene as demonstrated by the much smaller deviation of low strain shear modulus from the Guth-Gold relationship for the silica filled Exxpro. Silane treatement of silica reduces filler network formation in polybutadiene but has only slight effect on silica filled Exxpro indicating that even without silane treatment silica already disperse well in Exxpro due to high degree of filler/polymer interaction. This result in silica filled Exxpro compound exhibiting better processability (lower shear viscosity) as well as dynamic performances for tire applications (higher tan δ at −20 and 0°C, lower tan δ at 60°C). We speculate that nucleophilic substitution reaction takes place between benzylic bromide and surface hydroxide group of silica.     

茂金属 乙烯的流变性与加工性

研究了丁烯－１共聚的茂金属聚乙烯（mＰＥ）的流变性,发现茂金属聚乙烯的窄分子量分 布导致它在挤出加工剪切范围里熔体粘度高、对剪切敏感性差以及熔体从牛顿型转为非牛顿型所需的剪切速率、转变应力高,在挤出加工条件下流动性差,加工困难。对茂金属聚乙烯（mＰＥ）进行改性制得ＭmＰＥ,ＭmＰＥ熔体对温度、剪切速率的敏感性提高,在加工温 度、加工剪切范围里的天观粘度降低,加工流动性得到了显著的改进,可在普通聚乙烯加工     

茂金属聚乙烯的流变性与加工性

研究了丁烯 １ 共聚的茂金属聚乙烯（ｍＰＥ） 的流变性,发现茂金属聚乙烯的窄分子量分布导致它在挤出加工剪切速率范围里熔体粘度高、对剪切敏感性差以及熔体从牛顿型转为非牛顿型所需的剪切速率、转变应力高,在挤出加工条件下流动性差,加工困难．对茂金属聚乙烯（ｍＰＥ） 进行改性制得ＭｍＰＥ,ＭｍＰＥ 熔体对温度、剪切速率的敏感性提高,在加工温度、加工剪切速率范围里的表观粘度降低,加工流动性得到了显著的改进,可在普通聚乙烯加工设备上,制备性能优良的茂金属聚乙烯薄膜制品．     

端羟基聚丁二烯预聚物的表征

本文用VPO、IR、GPC、TLC方法表征国产端羟基聚丁二烯(HTPB),其结果是:Mn为3220,Mw/Mn为1.69,f_n为2.16,f_w为2.27。证明国产HTPB预聚物的数均官能度随分子量增加而增加。探讨了用TLC法研究HTPB官能度分布的可靠性。     

以红外3100～2800cm-1谱分析聚丁二烯

研究了红外3100～2800cm^-1谱区的聚丁二烯图谱,它是聚丁二烯的顺-1,4,反-1,4和1,2微观结构信息叠加谱区。用因素分析技术对聚丁二烯的微观结构进行了定量分析,与传统的分析方法和其它谱区的因素分析进行比较,结果显示3100～2800cm^-1港区的因素分析为现用方法中最佳。     

聚丁二烯1,2-结构含量和SBS中聚丁二烯段1,2-结构含量的调节

以正丁基锂为引发剂,环己烷为溶剂,研究了四氢呋喃(THF)对聚丁二烯1,2-结构和丁苯嵌段共聚物SBS中聚丁二烯段1,2-结构含量的影响,指出在一定温度下,聚丁二烯1,2-结构含量与体系中THF的浓度有指数关系。控制体系中THF的浓度和聚合反应温度,可调节聚合产物中聚丁二烯1,2-结构含量。     

聚丁二烯的链节结构与其氧化性能的关系

利用不同催化剂体系的定向聚合,可使丁二烯聚合成双键在主链和侧基中分布不同的聚合物。对于这些聚合物的氧化性能,尽管早期有人利用不同单体单元的均聚物和共聚物如天然胶、古塔坡胶以及丁钠、丁锂、丁苯、丁基胶等作过比较,认为丁二烯橡胶分子主链和乙烯侧基上所含双键的比例可以极大地影响其反应能力,主链上双键在氧化时较活泼,而乙烯侧基上的双键则在热交联时较活泼。