促进剂1,5-亚戊基二硫代氨基甲酸锌赋予天然橡胶的交联结构及均化应力作用

以1,5-亚戊基二硫代氨基甲酸锌(ZPDC)为促进剂,对天然橡胶(NR)的交联结构和均化应力作用进行研究。研究发现,促进剂ZPDC配合NR的硫化胶交联键以多硫键为主,对比于同类促进剂二正丁基二硫代氨基甲酸锌(BZ)具有更高含量的多硫键,赋予橡胶更好的均化应力作用,主要表现在抗撕裂性能的显著提升。此外,通过对NR配合促进剂ZPDC的硫化历程和力学性能的分析研究,发现适宜的硫化温度条件为120～130℃,用量为1.5～2.0 phr,硫化胶表现出最好的均化应力作用。     

纳米二氧化硅与辐射硫化三元乙丙橡胶相互作用的研究

用Kraus方程、IR光谱和交联密度等手段研究了纳米二氧化硅与辐射硫化三元乙丙橡胶间的相互作用。Kraus曲线显示纳米二氧化硅与辐射硫化三元乙丙橡胶之间存在着相互作用；红外光谱的结果表明纳米二氧化硅与橡胶分子发生了化学反应，生成了化学键。用平衡溶胀法测定了纳米二氧化硅填充辐射硫化三元乙丙橡胶的交联密度，发现当填料含量低于40phr时，填充辐射胶的总交联密度随填料用量增加而提高；继续增加填料含量，总交联密度不再继续提高；物理交联密度也呈现出相同的变化趋势。同时，纳米二氧化硅与辐射硫化三元乙丙橡胶的相互作用增强，使得硫化胶的力学性能随着相互作用的加强而得到改善。     

半胱氨酸镧对天然橡胶硫化性能的影响

以LaCl₃和半胱氨酸为原料,采用复分解法合成了新型环保促进剂半胱氨酸镧(La-Cys),研究其对天然橡胶(NR)的硫化特性和力学性能的影响。采用元素分析、热分析和FT-IR分析等表征方法对产物进行表征并确定其分子式为La(C₃H₇NO₂S)₃Cl₃·3H₂O。利用无转子硫化仪、平衡溶胀法和万能试验机测试La-Cys对天然橡胶的硫化特性、交联密度和物理力学性能的影响。结果表明：促进剂La-Cys添加后,天然橡胶的物理力学性能得到有效地改善。此外,当La-Cys的添加量为1 phr时,对天然橡胶的硫化促进作用达到最佳,并且能够有效延长焦烧时间,保证胶料的加工安全性。通过进一步的动力学计算发现,随着La-Cys添加量的增加,交联前驱体的反应活性增加,活化能降低。     

亚临界水和高剪切应力对SBR基轮胎胶脱硫反应的影响

在轮胎胶粉(GTR)与三元乙丙橡胶(EPDM)熔融挤出过程中采用亚临界水(一种倾向性的定义为沸点以上,临界点以下的水称为亚临界水)和提高螺杆转速的复合诱导脱硫方法,研究了温度、压力、螺杆转速及促进剂品种对脱硫共混物凝胶含量、门尼黏度、溶胶红外光谱及脱硫共混物共混丁苯橡胶再硫化材料((DGTR/EPDM)/SBR)力学性能的影响。结果表明:亚临界水作为一种溶剂和反应性介质能够促进脱硫反应,提高交联键发生断裂的选择性,抑止氧化降解副反应,降低脱硫产物的凝胶含量和凝胶颗粒尺寸并明显提高脱硫共混物共混丁苯橡胶再硫化材料的力学性能;促进剂过氧化物H2O2、烷基酚多硫化物450或H2O2/450具有明显的促进脱硫反应的作用。在最佳亚临界水挤出反应条件下(200℃,1.6MPa和1000rpm),当以H2O2/450为复合促进剂时,脱硫共混物共混丁苯橡胶再硫化材料的拉伸强度和断裂伸长率分别达到了20.5MPa和716%。     

亚临界流体挤出法复合诱导EPDM废胶粉脱硫化及动态交联热塑性弹性体制备

在三元乙丙废胶粉(W-EPDM)与未硫化的三元乙丙橡胶(EPDM)熔融挤出过程中,采用注入亚临界流体和提高双螺杆挤出机螺杆转速的方法,研究了亚临界流体品种(水,乙醇/水混合物,丙醇)、螺杆转速、脱硫促进剂品种(烷基酚多硫化物450、二烯丙基二硫醚)对脱硫共混物(DGTR/EPDM)凝胶含量、门尼粘度、溶胶红外吸收光谱及脱硫共混物共混PP动态交联热塑性弹性体((DEPDM/EPDM)/PP)力学性能的影响,对动态交联热塑性弹性体材料的试样断面形貌也进行了SEM观察。实验结果表明:亚临界乙醇/水混合物(7/3)或亚临界丙醇条件对脱硫反应中S—S键的断裂具有较好的选择性,可引起废胶粉交联网络中S—S交联键断裂反应增加,而主链断裂反应下降,所得脱硫产物制备的动态交联热塑性弹性体材料中未熔融的凝胶颗粒尺寸较小,材料的力学性能明显增大;脱硫促进剂烷基酚多硫化物450具明显的促进脱硫反应的作用。在亚临界正丙醇的最佳挤出反应条件下(220℃,600rpm,促进剂450),所得脱硫共混物(DEPDM/EPDM)制备的动态交联热塑性弹性体材料(DEPDM/EPDM)/PP的拉伸强度和断裂伸长率分别达到17.1MPa和443%,其力学性能和断面形貌结构明显优于以传统罐式脱硫法所得的相应材料。     

白炭黑/炭黑混合填料补强仿生橡胶的性能

白炭黑/炭黑混合填料是近年来发展最快的一种新型橡胶材料补强剂,主要用来改善橡胶材料的动态性能.为了探究混合填料比例和密炼工艺对仿生橡胶动静态力学性能的影响机制,设计了两组实验:(1)固定密炼时间为6 min,采用不同混合比例的白炭黑/炭黑填料填充仿生橡胶,并对其分散、拉伸、疲劳及滚动阻力等性能进行系统研究.结果表明,当白炭黑在填料中的质量分数<50%时,随着白炭黑质量分数的增加,硫化胶拉伸强度显著下降,这是由于混合填料引起的分子链最大交联程度下降所致.进一步增加白炭黑含量,硫化胶的拉伸性能变化不明显,但分散等级由约1级提升至约9级,填料团聚体尺寸的减小使硫化胶的断裂伸长率和伸张疲劳寿命显著提高.(2)在固定混合比(填料中白炭黑的质量分数为75%)条件下,研究了密炼时间对硫化胶动静态力学性能的影响.结果表明,在2～10 min密炼时间范围内, 4 min密炼即显著提升拉伸强度、 300%定伸应力以及断裂伸长率,同时降低滚动阻力.主要原因是此时分子链的最大交联程度较大,分散等级和分散度较高.进一步延长密炼时间(6～10 min),填料在橡胶中易发生重新聚集,聚集体平均粒径增大且分散度...     

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.     

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.     

聚丁二烯橡胶的高聚物-溶剂相互作用参数和有效网链密度的测定

本工作用顺丁橡胶的纯胶硫化胶和炭黑硫化胶,通过溶胀拉伸实验,测定了顺丁橡胶的高聚物溶剂相互作用参数μ_o结果表明μ是溶胀网络中橡胶体积分数Vr的函数,μ=μ_o+βVr_o得到的μ_o值与在稀溶液中(Vr→0)用渗透压、光散射法得到的μ_o值很接近。     

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%。     

异戊橡胶微观序列结构与结晶性能研究

天然橡胶特有的应变诱导结晶能力赋予其优异的力学性能.异戊橡胶作为唯一能够替代天然橡胶的合成橡胶品种,其应变诱导结晶能力受到关注.本文对3种异戊橡胶的微观序列结构进行了分析,并研究了其结晶性能.核磁分析结果表明:3种异戊橡胶的顺-1,4-结构含量差别不大;从1,4-结构单元的键接方式(序列结构)看,SKI-5和YS-IR分子链中顺-1,4-结构单元均以头-尾相接的方式沿分子链排列,不存在头-头键和尾-尾键接方式;SKI-3中约有0.4%~0.5%的1,4-单元采取头-头键接方式,约有0.3%~0.6%的1,4-单元采取尾-尾键接方式;根据定量计算结果,从分子链上1,4-结构单元的序列分布来看,SKI-3的规整性与SKI-5、YS-IR相近或略高.XRD研究结果表明:炭黑填充的天然橡胶硫化胶拉伸至400%以上时发生取向结晶;而炭黑填充的异戊橡胶硫化胶需拉伸至500%以上时才发生取向结晶.基本物理机械性能研究表明:3种异戊橡胶的性能相当,拉伸强度和撕裂强度明显低于天然橡胶;由于结构和组成上的差异,异戊橡胶的结晶能力较天然橡胶差.     

三元乙丙橡胶/蒙脱土纳米复合材料制备中硫化体系的比较

采用了熔融插层和两种硫化体系硫磺 促进剂和过氧化物体系制备了三元乙丙橡胶 蒙脱土纳米复合材料 ,并将这两种体系形成的纳米复合材料进行了形态、力学性能和光学性能的比较 ,同时采用Flory Rehner方程对它们的硫化行为进行了评价 .X射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM)、力学性能和光学性能的测试结果表明 ,由硫磺硫化体系制备的纳米复合材料为不透明和剥离型 .其原有的d0 0 1 衍射峰消失 ,有序层被剥离成 10 0～ 2 0 0nm的片层均匀分散在EPDM基体中 ,其力学性能有了极大的提高 ;而过氧化物体系制备的纳米复合材料为半透明和插层型 .对两种体系的硫化行为的评价结果表明 ,随着有机蒙脱土加入量的增加 ,硫磺 促进剂硫化体系的t90 延长 ,交联密度减小 ,最大 最小转矩也变小 ;而过氧化物硫化体系的相应值却变化不大     

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.     

含有4,4′-双(甲基丙烯酰胺基)偶氮苯水凝胶的合成及其在结肠位药物释放的动物实验

合成了不同链长的甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺及丙烯酸与4,4′-双(甲基丙烯酰胺基)偶氮苯交联共聚的功能凝胶.三维网络结构通过压缩弹性模量、有效交联密度及聚合物与溶剂间的相互作用参数进行了表征.主要研究了这类凝胶在pH2.2和pH7.4的缓冲溶液的平衡溶胀特性及其偶氮交联基团在体内的降解行为,并讨论了其降解机制.凝胶在胃部的性能稳定,既不发生溶胀,亦不发生降解;但在盲肠内偶氮交联基因可发生降解.其降解率与凝胶的平衡溶胀程度有一个很好的关联:交联程度、疏水基侧链的长度及含量对凝胶溶胀行为的影响结果与这些因素对偶氮交联基团体内降解的影响结果完全一致.通过调节这些因素不仅可以控制凝胶的溶胀程度,而且可以控制偶氮交联基团在体内的降解行为.     

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.     

交联型季铵聚芳醚砜阴离子交换膜的制备

采用简便环保的方法制备了具有低溶胀、高离子交换容量(IEC)的交联型季铵聚芳醚砜阴离子交换膜.随着交联度的提高,膜的吸水率和溶胀率降低,说明交联可以抑制膜的溶胀.20℃时所有交联膜的离子传导率均达0.045 S/cm以上,拉伸强度在50.1 MPa以上,表明在高IEC值下,交联膜仍具有良好的力学性能和较高的离子传导能力.同时,交联度提高会加强膜的甲醇阻隔性能.     

尿素/乙醇胺复配增塑聚乙烯醇性能的研究

采用尿素/乙醇胺为复合增塑剂,利用流延法制备了增塑改性的PVA膜.通过FTIR法研究了尿素/乙醇胺复合体系与PVA的相互作用,采用XRD、DSC考察了增塑改性PVA膜的结晶性能和热性能.研究结果表明,乙醇胺作为尿素的良溶剂,能有效抑制尿素从PVA基体中析出.由尿素、乙醇胺组成的复合增塑剂能破坏PVA分子中的氢键作用、降低PVA的结晶度和熔点,对PVA的增塑作用显著.增塑改性后的PVA膜在水中的溶胀率(DS)下降,溶失率(S)增加.力学性能测试表明增塑改性后的PVA膜拉伸强度(TS)降低,断裂伸长率(E%)提高.含30phr尿素/乙醇胺的PVA膜的拉伸强度、断裂伸长率分别为23.89MPa和542.88%.     

过氧化物引发交联聚ε-己内酯的研究

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,对聚ε-己内酯(PCL)进行交联,研究了过氧化物含量,交联温度和交联时间对交联反应的影响,较高的交联温度可以提高BPO引发交联反应的速率.采用DSC、WAXD和DMA等方法对交联后聚ε-己内酯的结晶行为、玻璃化转变、力学性能及其生物降解特性进行了研究.结果表明,交联PCL的结晶度下降,熔点降低,玻璃化转变温度降低,但结晶温度有所提高.交联PCL的断裂伸长率和杨氏模量均下降.但是仍具有完全的生物降解能力.     

含有4,4′-双(甲基丙烯酰胺基)偶氮苯水凝胶的合成及其在结肠位药物释放的动物实验

合成了不同链长的甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺及丙烯酸与 4 ,4′ 双 (甲基丙烯酰胺基 )偶氮苯交联共聚的功能凝胶 .三维网络结构通过压缩弹性模量、有效交联密度及聚合物与溶剂间的相互作用参数进行了表征 .主要研究了这类凝胶在pH2 2和pH7 4的缓冲溶液的平衡溶胀特性及其偶氮交联基团在体内的降解行为 ,并讨论了其降解机制 .凝胶在胃部的性能稳定 ,既不发生溶胀 ,亦不发生降解 ;但在盲肠内偶氮交联基因可发生降解 .其降解率与凝胶的平衡溶胀程度有一个很好的关联 :交联程度、疏水基侧链的长度及含量对凝胶溶胀行为的影响结果与这些因素对偶氮交联基团体内降解的影响结果完全一致 .通过调节这些因素不仅可以控制凝胶的溶胀程度 ,而且可以控制偶氮交联基团在体内的降解行为 .     

明胶膜的制备及其交联性能的研究

探讨了溶剂、温度及pH值对明胶膜性能的影响，并以甲醛和戊二醛为交联剂，采用溶液交联和蒸汽交联两种方法对明胶膜进行交联改性。研究结果表明：相对于溶液交联，甲醛蒸汽交联所得膜的拉伸强度从25MPa上升到42MPa，戊二醛交联的膜的拉伸强度从15MPa上升到40MPa，而溶胀率和溶出率均有所下降，蒸汽交联的膜的性能优于溶液交联的膜。