Si747原位改性单分散白炭黑补强天然橡胶的性能研究

采用Si747在液相体系中对自制单分散白炭黑表面进行改性,利用乳液共混技术制备了天然橡胶(NR)复合材料,并通过橡胶加工分析、动态力学分析、透射电镜等测试手段对复合材料的结构与性能进行表征。结果表明,与未改性白炭黑相比,改性单分散白炭黑所得胶料的焦烧时间和工艺正硫化时间均缩短,促进了橡胶的硫化;改性单分散白炭黑/NR硫化胶的拉伸、撕裂强度增大,回弹性和耐磨性增加,压缩生热降低;改性前后,大粒径白炭黑复合材料Payne效应均较低;改性小粒径白炭黑抗湿滑性不如改性大粒径白炭黑/NR硫化胶,但滚动阻力表现更优。     

改性剂用量对白炭黑补强天然橡胶性能的影响

通过机械共混法制备了天然橡胶/白炭黑复合材料,研究了不同改性剂用量对天然橡胶/白炭黑性能的影响。利用无转子硫化仪、万能拉力试验机、动态热机分析仪和扫描电子显微镜等对复合材料的硫化性能、物理机械性能、动态力学性能和微观结构进行了分析。结果表明,改性剂的加入对胶料的焦烧时间影响不大,但会使胶料的正硫化时间缩短;改性剂的加入会使硫化胶的tan δ峰向高温偏移;改性剂用量为8份时,硫化胶综合性能最佳。     

环氧化杜仲橡胶的制备及其在丁苯橡胶/白炭黑复合材料中的应用

以杜仲橡胶(EUG)的石油醚溶液为原料、过氧乙酸为环氧化试剂,通过乳液法工艺对EUG进行环氧化改性制备了环氧化EUG(EEUG),采用核磁共振波谱对EEUG进行了表征,研究了EEUG用量对丁苯橡胶/白炭黑复合材料加工性能、微观形态、物理机械性能和动态力学性能的影响。结果表明,用EEUG改性丁苯橡胶/白炭黑复合体系时,可以明显改善白炭黑在丁苯橡胶基体中的分散情况,降低白炭黑引起的延迟硫化效应,减轻Payne效应,提高其硫化胶的力学性能、耐磨性能及压缩疲劳性能;改性后的丁苯橡胶/白炭黑硫化胶的动态力学性能明显提高,其储能模量增大,滞后损失减少;但是当EEUG用量较大时改性效果不佳。     

离子液改性白炭黑对天然橡胶性能的影响

采用一定用量的离子液氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑（AMI）对白炭黑进行表面改性,用差示扫描量热仪对改性白炭黑进行了表征,考察了改性白炭黑对天然橡胶（NR）复合材料硫化特性、力学性能和动态力学性能的影响。结果表明,AMI和白炭黑之间存在较强的相互作用;当白炭黑用量少于30份时,随着改性白炭黑用量的增加,混炼胶的正硫化时间缩短,硫化速率提高;当白炭黑用量为30份时,NR复合材料的力学性能最佳,增强作用最明显,与不加改性白炭黑的试样相比拉伸强度增加了30.8%,撕裂强度提高了188.9%,磨耗体积减小了76.0%;与白炭黑填充的NR硫化胶相比,改性白炭黑填充的NR硫化胶的玻璃化转变温度升高,储能模量增大,改性白炭黑与NR之间的相互作用较白炭黑更强。     

白炭黑/硅土/天然橡胶复合材料的湿法制备及性能研究

将改性白炭黑和改性硅土悬浮液分别与天然胶乳共混,制得白炭黑/天然橡胶母炼胶和硅土/天然橡胶母炼胶,将两种母炼胶按不同比例共混,制得白炭黑/硅土/天然橡胶复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:加入一定量硅土后,白炭黑在橡胶基体中的分散性提高,白炭黑/硅土填充胶料的流动性改善,硫化速率增大,Payne效应明显减弱,损耗因子(tanδ)均小于硅土填充胶料,滚动阻力减小;硫化胶的300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均随着硅土用量增大而增大,拉断伸长率明显大于硅土或白炭黑填充硫化胶,tanδ值较小。     

环氧化天然橡胶改性的丁苯橡胶/白炭黑复合材料的形态和性能

以环氧化天然橡胶为改性剂制备了丁苯橡胶/白炭黑复合材料,研究了环氧化天然橡胶对丁苯橡胶/白炭黑复合材料微观形态和力学、耐热、耐老化及动态力学性能的影响.结果表明,少量环氧化天然橡胶的加入改善了填料在橡胶基质中的分散,提高了丁苯橡胶/白炭黑复合材料硫化胶的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能,降低了其动态压缩疲劳生热速...     

有机湿法改性白炭黑对天然橡胶复合材料性能的影响

分别采用双-[3-（三乙氧基硅）丙基]-四硫化物（偶联剂Si69）、离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（BMI）、离子液体1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑（AMI）对白炭黑进行改性,制备改性白炭黑/天然橡胶（NR）复合材料。研究改性剂对改性白炭黑/NR复合材料的微观结构、硫化特性、物理性能和动态力学性能的影响。结果表明：改性白炭黑的粒径明显减小,其在橡胶基体中的分散性改善,与橡胶基体之间的相互作用增强;改性白炭黑/NR复合材料的硫化速率加快,物理性能明显提高;与偶联剂Si69相比,两种离子液体明显提高改性白炭黑/NR复合材料的硫化效率和物理性能;随着应变和频率的增大,白炭黑/NR复合材料的储能模量从大到小的填料顺序为AMI改性白炭黑、BMI改性白炭黑、偶联剂Si69改性白炭黑、未改性白炭黑;AMI改性白炭黑/NR复合材料的综合性能最好。     

加工配方及工艺对溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料性能的影响

采用不同加工工艺及配方,制备了溶聚丁苯橡胶(SSBR)/白炭黑复合材料,考察了硅烷偶联剂、白炭黑、橡胶加工工艺及配方对复合材料性能的影响。结果表明,排胶温度和时间对SSBR/白炭黑复合材料的动态力学性能及白炭黑分散性影响显著。升高排胶温度和延长混炼时间均能提高SSBR/白炭黑复合材料的抗湿滑性能、降低滚动阻力,但过高的排胶温度和过长的混炼时间易引起橡胶基体降解。SSBR/白炭黑复合材料的最佳排胶温度为160℃,混炼时间为7 min。随着混合填料中炭黑用量的增加,混炼胶的门尼黏度无明显变化,硫化胶的力学性能增强、抗湿滑性能下降、滚动阻力增加。     

离子液体与白炭黑的相互作用及其对天然橡胶性能的影响

采用离子液体氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑(AMI)改性白炭黑,用傅里叶变换红外光谱和固体核磁共振研究了AMI与白炭黑的相互作用,研究了离子液体用量对改性白炭黑填充天然橡胶(NR)的硫化特性、力学性能和动态力学性能的影响。结果表明,AMI与白炭黑表面之间具有氢键作用,能够明显提高白炭黑在NR中的分散性。AMI能改变白炭黑填充胶料的硫化速率,AMI用量越多,NR胶料的硫化速率越大。随着AMI用量的增加,改性白炭黑填充NR硫化胶的拉伸性能和撕裂性能提高,当AMI用量为1.0份时,NR硫化胶的拉伸强度达到最大值23.95 MPa; 当AMI为2.0份时,NR硫化胶的撕裂强度达到最大值71.47 k N/m,与填充未改性白炭黑的NR硫化胶相比,分别提高了102.28%和41.83%。随着AMI用量的增加,NR硫化胶的玻璃化转变温度下降。     

不同种类低共熔溶剂对白炭黑填充丁苯橡胶物理机械性能的影响

以低共熔溶剂（DES）为白炭黑的改性剂,通过与双[3-（三乙氧基硅）丙基]四硫化物（TESPT）并用进行原位反应改善白炭黑在丁苯橡胶中的分散性,研究了不同种类DES对白炭黑/丁苯橡胶复合材料硫化特性、加工性能、物理机械性能和微观形貌的影响。结果表明,氯化胆碱/尿素与TESPT并用可以明显改善白炭黑在丁苯橡胶中的分散性,使Payne效应减弱,并提升白炭黑/丁苯橡胶硫化胶的力学性能和压缩疲劳性能;氯化胆碱/乙二酸与TESPT并用对提高白炭黑与丁苯橡胶界面结合力效果显著,所得白炭黑/丁苯橡胶复合材料的耐磨性能优异;而当DES用量较大时改性效果不佳。     

The effects of natural astaxanthin-modified silica on properties of natural rubber

Natural astaxanthin is a natural substance extracted from algae such as Haematococcus pluvialis. Its molecular structure contains conjugated double bonds as well as keto and hydroxyl groups, and therefore it has high activity. In this research, natural astaxanthin was used to modify the surface of the silica, and its effects on natural rubber vulcanization properties, physical and mechanical properties, dynamic properties, and antiaging properties were studied by means of rubber process analyzer, dynamic mechanical anaylsis, and scanning electron microscopy. The results showed that natural astaxanthin-modified silica could reduce the degree of delayed vulcanization. At the same time, the resilience and abrasion resistance of the obtained vulcanizates were increased. The DIN abrasion volume of the vulcanizates modified and reinforced by the second strategy decreased by 19.2% and 23.6%, respectively; the Payne effect of the natural astaxanthin-modified silica/NR composites was weakened, and the dispersibility of the filler and the compatibility with the rubber matrix was significantly improved. Regardless of which strategy was used to modify the silica, the vulcanizates had a lower rolling resistance. Specially, it could greatly improve the hot air aging resistance property of rubber. Natural astaxanthin as being a renewable feedstock is expected to have a quite broad applications in the rubber industry. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2018 , 136, 47287.     

碱木质素填充天然橡胶的特性研究

研究了碱木质素填充天然橡胶的规律,考察了胶料内填料网络结构特点及其对动态力学性能的影响。通过扫描电镜（SEM）、力学性能测试和动态力学性能测试对硫化胶进行观察和分析。结果表明：填充10%~50%碱木质素时,碱木质素在天然橡胶中几乎没有填料-填料相互作用,且橡胶-填料相互作用很弱,碱木质素颗粒之间发生了团聚;碱木质素填充后胶料的力学性能没有大的降低,填充10%碱木质素时,硫化胶的拉伸强度为30MPa,高于未填充碱木质素时的28.7MPa;碱木质素的加入一定程度地促进了橡胶的硫化,交联密度随着碱木质素的加入而增大,当碱木质素用量达到50%时交联密度有所下降,拉伸强度未20.1MPa;胶料的老化性能随碱木质素的加入得到改善;碱木质素的加入对硫化胶的抗湿滑性和滚动阻力没有明显影响。     

环氧化天然橡胶共交联改性EPDM/NR共混物的性能

将三元乙丙橡胶(EPDM)与环氧化天然橡胶(ENR)共交联改性后,再与天然橡胶(NR)共混,考察了ENR共交联改性EPDM/NR共混胶的硫化特性、硫化胶的物理机械性能、溶胀指数和耐热空气老化性能,并对该硫化胶进行了差示扫描量热分析。结果表明,EPDM经过ENR共交联改性后与NR共混,ENR共交联改性EPDM/NR共混胶的交联程度明显提高,各相达到了同步交联,硫化胶的综合性能得到了显著改善。     

无卤阻燃型天然橡胶的研究

该文研究了阻燃剂种类和用量对天然橡胶硫化胶的阻燃性能、力学性能和硫化特性的影响。结果表明：单用氢氧化铝时,随着用量增加,硫化胶阻燃性能上升,但力学性能有所下降,氢氧化铝用偶联剂A151表面改性处理后,硫化胶力学性能有所改善;红磷作为阻燃剂用量比较少,在提高硫化胶阻燃性的同时可改善其力学性能;氢氧化铝、红磷和三氧化二锑并用可产生较好的阻燃协同效果,同时会加快橡胶的硫化速度。     

甲基丙烯酸固态原位接枝改性炭黑对天然橡胶和顺丁橡胶性能的影响

考察了固态原位接枝改性制备的甲基丙烯酸接枝改性炭黑对天然橡胶(NR)和顺丁橡胶。(BR)静态力学性能、动态力学性能的影响。结果表明。甲基丙烯酸改性炭黑比普通商品炭黑填充的NR硫化胶具有更好的静态力学性能;甲基丙烯酸改性炭黑曼有利于降低NR和BR硫化胶的滚动阻力。同时,有利于提高NR硫化胶的抗湿滑性。     

环氧化天然杜仲橡胶在丁苯橡胶/白炭黑复合体系中的应用

本文主要研究了环氧化天然杜仲橡胶的应用对丁苯橡胶/白炭黑复合体系物理机械性能的影响,并与传统白炭黑分散剂进行分析比较。结果表明,白炭黑分散剂B-52、FS-79和环氧化天然杜仲橡胶均能改善白炭黑引起的硫化延迟,减轻填料聚集导致的Payne效应;与白炭黑分散剂B-52、FS-79相比,环氧化天然杜仲橡胶改性丁苯橡胶(SBR)/白炭黑硫化胶的力学性能更高、耐磨性更好、压缩温升适中,且具有更好的动态力学性能。     

白炭黑补强异戊橡胶和天然橡胶性能的对比研究

采用白炭黑填充补强异戊橡胶(IR)和天然橡胶(NR),分别研究其硫化特性、机械力学性能、热空气老化性能和动态力学性能.结果表明:白炭黑补强的IR比NR硫化速度快,焦烧时间短,交联密度与NR接近;NR的机械力学性能优于IR;随着白炭黑用量增加,IR的耐老化能力逐渐增强,NR在白炭黑用量为20份时耐老化性能最好;在0℃时,IR的损耗因子大于NR的损耗因子,在60℃时,IR的损耗因子小于NR的损耗因子.     

活性预处理三元乙丙橡胶/天然橡胶并用胶的性能

采用硫载体硫化剂4,4′-二硫化二吗啉(DTDM)对三元乙丙橡胶(EPDM)进行活性预处理,研究了活性预处理EPDM/天然橡胶(NR)并用胶的性能,并探讨了活性预处理EPDM对并用胶力学性能影响的机理。结果表明,预处理EPDM/NR并用胶的共硫化程度得到改善,并用硫化胶的力学性能提高;并用硫化胶的耐老化性能优于NR硫化胶,但比未处理EPDM/NR并用硫化胶差;并用胶只存在1个玻璃化温度的转变区,两相的相容性得到改善;在高温动态条件下,EPDM与DTDM发生活性反应,但未生成大量凝胶。     

Safe amine based zinc dithiocarbamates for the vulcanization of carbon black reinforced natural rubber

Binary combination of three safe amine based synthesized zinc dithiocarbamates (ZDC), namely zinc (N‐benzyl piperazino) dithiocarbamate (ZBPDC), zinc (N‐ethyl piperazino) dithiocarbamate (ZEPDC), and zinc (N‐phenyl piperazino) dithiocarbamate (ZPPDC) with mercapto benzothiazole disulfide (MBTS) as an effective accelerator system for the vulcanization of carbon black (N330, N550, and N774) filled natural rubber (NR) composites are studied. A comparison between the safe amine based zinc dithiocarbamates with the unsafe zinc dimethyl dithiocarbamate (ZDMC) in the light of mechanical and aging resistance behavior, introduces the non carcinogenic rubber additives in the filled vulcanization of rubber. Both accelerator and filler have the major importance for improving the mechanical as well as aging resistance behavior of the resultant vulcanizate. Variation in the filler and also filler to oil ratio are done to optimize the mechanical properties. SEM studies of different types of filler with different amounts show that N330 at 30 phr loading composites forms more homogeneity and less aggregated structures. Natural rubber systems with N330 carbon black show the best results with respect to tensile strength, but after the aging N774 carbon black filled system indicates better retention in the tensile strength. ZPPDC‐MBTS accelerated vulcanizate shows the better age resistance behavior than ZDMC‐MBTS accelerated vulcanizate. From both the points of age resistance and mechanical properties, ZBPDC‐MBTS accelerator system is the suitable substitute for ZDMC‐MBTS accelerated system in the filled vulcanization of natural rubber composites. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2014 , 131, 39988.     

Sunthane■ E1034补强与硫化体系研究

研究了硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系和补强体系对Sunthane■ E1034硫化胶力学性能的影响。结果表明,采用2种硫化体系均可使Sunthane■ E1034胶料获得较长硫化时间和较高硫化温度;采用硫黄硫化体系时,Sunthane■E1034硫化胶拥有较高拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率;选择硫黄硫化体系或过氧化物硫化系均有利于制作不同配方胶料,以改善屈挠性能、热老化性能和压缩永久变形。气相法白炭黑对Sunthane?E1034的补强效果较好,其硫化胶拉伸强度、撕裂强度和耐磨性均较优。