微波硫化胶与平板硫化胶比热特性的对比实验研究

使用微波加热炉制备了不同种类胶料的微波硫化胶,用差式扫描量热法测得了其比热容随温度变化的曲线,与未发生硫化的生胶、平板硫化胶的比热容特性曲线进行了对比,并对3种情况下胶料的比热容随温度变化曲线进行了拟合,得到了3种情况下胶料的比热容计算公式;研究结果表明:各种胶料的生胶、平板硫化胶以及微波硫化胶的比热随温度变化的趋势基本一致,并在90℃附近出现了峰值;胶料的比热容大小不仅取决于温度,还取决于胶料的种类。     

改黑碳推进剂比热容和热导率与温度之间的关系

为了解推进剂比热容和热导率与温度之间的关系,用差示扫描量热仪和热常数分析仪测试了不同温度下改黑碳(GHT)推进剂的比热容和热导率,确定了比热容的测量区间,讨论了比热容和热导率随温度的变化规律;并通过回归拟合得到比热容随温度变化的方程式。结果表明,GHT推进剂比热容的测量区间为298~373K,在此区间内比热容随温度升高逐渐增大,且比热容满足相加性原理;热导率随温度升高而减小,主要是受NG熔融蒸发和晶格振动等因素影响。     

橡胶材料参数对轮胎硫化特性的影响

采用正交试验和数值模拟技术,分区域研究11.00R25子午线轮胎用橡胶的密度、比热容和热导率等热物性参数以及活化能和频率因子等硫化动力学参数对轮胎胎肩处硫化特性的影响规律。结果表明,在对热物性参数进行调整时,首先考虑钢模一侧橡胶的热物性参数,其次是胶囊一侧橡胶的比热容,且提高胎面胶的热导率、降低比热容是缩短工程正硫化时间(t70)的有效途径;橡胶硫化动力学参数直接决定了胎肩处的最难硫化部位分布、硫化均匀性和t70等,改变频率因子可以获得硫化特性最优设计,降低橡胶活化能是缩短t70的有效途径。     

一种橡胶硫化有限元分析方法

提出一种橡胶硫化过程的有限元分析方法,考虑了热导率和比热容随温度和硫化程度的变化关系,分别采用Nth-order,Piloyan,Kamal-Ryan,Kamal-Sourour和Rafei五个动力学模型拟合试验所得的橡胶流变曲线,找出最佳动力学模型,采用无量纲参数并结合Arrhenius函数来描述诱导期。以洗衣机配件橡胶压头为例,运用ABAQUS软件及其用户子程序UMATHT对压头硫化模型进行数值计算,并分析了压头在硫化过程中的焦烧时间、温度和硫化程度等热性能参数。结果表明,所提出的方法是切实可行的,为橡胶制品的硫化工艺过程设计提供了一种较为经济实用的预估方法。     

PLA热性能参数的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚乳酸(PLA)在温度区间为40～180℃的连续质量定压热容(比热容)值;采用瞬态平面热源技术(TPS)研究了不同注塑工艺条件下聚乳酸的热导率和热扩散率。研究表明:聚乳酸的比热容会随温度的变化发生改变,造成其固液相比热容的不同;聚乳酸的热导率受注塑工艺条件的影响较小,在设定的范围内可以忽略其对热导率的影响;而热扩散率受注塑压力的影响较大,这与聚乳酸的相形态结构有关。     

甜菜碱对异戊橡胶热降解性能的影响

采用热重分析法研究氮气气氛下甜菜碱对异戊橡胶(IR)热降解性能的影响。结果表明:添加甜菜碱不会改变IR的热降解机理;添加甜菜碱的IR胶料的起始降解温度、最大降解温度和反应活化能均比未添加甜菜碱的IR胶料高,表明甜菜碱提高了IR胶料的热稳定性。     

子午线轮胎硫化过程有限元分析

考虑胶料的各向异性,采用有限元分析软件ABAQUS对子午线轮胎硫化过程进行模拟和分析,获得了轮胎在硫化过程中不同阶段的温度分布及某些典型点的温度变化曲线和硫化程度曲线.计算结果较真实地反映了子午线轮胎的硫化过程,可用于指导轮胎硫化工艺优化.     

橡胶微波加热硫化的有限元分析

运用有限单元法求解Maxwell方程和传热方程,并采用ANSYS有限元软件计算和分析橡胶传统的热量由外向内传递的加热过程和微波加热过程。结果表明:微波加热硫化橡胶加热时间短,效率高;橡胶内的电场强度分布、焦耳热密度分布和温度分布都不均匀;随着微波加热时间的延长,胶料内的温度提高,但处于较高硫化温度的胶料范围几乎无变化。     

二段硫化补偿法提高EPDM硫化速度的研究

研究了二段硫化时间和温度对EPDM性能的影响及二段硫化温度为120℃时EPDM胶料交联密度随时间变化的情况。结果表明,利用二段硫化缩短一段硫化时间是可行的,但应尽量选择在较低的温度下进行;二段硫化温度每提高20℃可将硫化时间缩短一半,胶料性能基本不变。     

子午线轮胎过热水硫化工艺优化应用

正轮胎是一种典型的橡胶厚制品,其构成材料多样,形状复杂。同时轮胎又是热的不良导体,在硫化时内外升温速度不同,即轮胎硫化是一个非稳态的传热过程,热边界也非单一,轮胎内部存在温度差异性变化和分布;同样,硫化程度也存在差异性变化和分布。这样就需要确定一个综合平衡的硫化状态,使整个轮胎各个部件都处于胶料试片的硫化曲线理论正硫化的平区内。因此,组成轮胎的各部件胶料硫化仪     

橡胶导热助剂的优选

探讨导热助剂和填料对胶料导热性能的影响。结果表明：导热增强剂TB-1对橡胶的补强作用和导热效应优于氧化锌、三氧化二铁、三氧化二铝,可以用作导热型补强助剂;用于轮胎胎侧胶和胎体胶,可以提高胶料的导热性能,对胶料物理性能影响不大;用于水胎胎体胶,可以提高水胎传热速度,缩短硫化时间,提高硫化效率,降低硫化能耗。不同种类的炭黑对胶料导热性能影响不同;炭黑用量增大,胶料的导热系数增大。     

硅橡胶／丁苯橡胶并用胶的硫化特性及性能研究

研究了硅橡胶与丁苯橡胶的质量比对硅橡胶／丁苯橡胶并用胶的硫化性能、力学性能及耐热老化性能的影响;探索了共混工艺对硅橡胶／丁苯橡胶并用胶力学性能的影响。结果表明,热捏合共混法能够改善硅橡胶与丁苯橡胶的相容性,提高硅橡胶／丁苯橡胶并用胶的力学性能,热捏合工艺为150℃×1h。硅橡胶与丁苯橡胶的最佳质量比为90：10。此时,与硅橡胶相比,并用胶的拉伸强度为10．58MPa,提高了28．0％;撕裂强度为51．6kN／m,提高了261％。     

国产稀土异戊橡胶的性能

研究了国产稀土异戊橡胶(NdIR)生胶、硫化胶的的应变/应力、混炼、生热以及磨耗性能,并与天然橡胶(NR)和俄罗斯产钛系异戊橡胶(TiIR)进行了对比。结果表明:当顺式-1,4结构含量和门尼粘度超过临界值时,异戊橡胶生胶能产生"应变诱导结晶"现象。NdIR的硫化特性与NR和TiIR相当,且炭黑分散性和物理机械性能也与二者接近。从动态粘弹谱图可以预测,NdIR硫化胶的抗湿滑性优于NR和TiIR,滚动阻力接近NR和TiIR,是一种值得期待的适宜轮胎使用的新型胶种。     

橡胶厚制品硫化工艺优化的数值模拟研究

利用ANSYS热分析模块,得到圆柱形橡胶厚制品在传统工艺条件下的温度变化过程,并绘出制品不同位置胶料的硫化效应曲线。根据橡胶材料的硫化条件,计算得到其最小硫化效应及最大硫化效应,结果发现传统工艺条件下的制品在内层达到最小硫化效应时外层严重过硫。改变工艺条件,通过APDL参数化语言设计,实现由5级硫化温度与9级硫化加热时间组成的45组不同工艺条件的循环分析、结果存储及自动筛选,得到硫化质量满足要求且效率相对较高的工艺组别。结果表明,采用APDL参数化语言,进行数值模拟分析,能够实现橡胶厚制品硫化工艺条件的优化设计。     

双组分室温硫化硅橡胶耐热性能的研究进展

讨论了双组分室温硫化硅橡胶的耐热性能,介绍了其热氧老化机理,并分析了提高耐热性能的途径,主要包括:改变其主链与侧基的结构,消除硅羟基,使用新型硫化体系,加入硅氮类化合物、耐热添加剂和硅树脂等。     

硅橡胶厚功能制品的制备工艺研究

研究了不同结构化控制剂搭配、硫化剂和减振填料用量对硅橡胶性能的影响,硫化时间、升温间隔对硅橡胶硫化效果的影响,脱模温度、放气量、工装设备对硅橡胶制品质量的影响。结果表明,采用高摩尔质量硅橡胶、气相法白炭黑,配合适量的结构化控制剂,可制备拉伸强度8 MPa以上、无结构化的硅橡胶;随着减振填料的大量填充,硅橡胶的力学性能呈下降趋势;随着硫化胶放气量的增加,大尺寸制品芯部有开裂的倾向。硅橡胶混炼胶用过氧化二异丙苯作硫化剂,采用分段升温、长时间硫化、保压降温工艺,可获得密实无缺陷的厚型制品。较佳工艺为:100份摩尔质量大于69×104g/mol的甲基乙烯基硅橡胶生胶、45份气相法白炭黑、6份羟基硅油、1份二甲基二乙氧基硅烷、1～2份DCP、2～5份氧化铁、10～40份减振填料,硫化时间选择厚制品157℃±1℃的传热时间,分段升温值15℃、升温间隔时间10～20 min、平均升温速率0.75℃～1℃/min,脱模温度根据制品厚度选择室温～80℃,放气量0.20%～0.27%,模具采用大间隙和小溢料槽。     

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.     

橡胶复合材料的热传导特性研究

介绍了准稳态测量橡胶复合材料热导率的原理和试验装置;对以人造丝,尼龙和聚酯增强的橡胶复合材料的热导率进行一测量,线性拟合得出了其热导率与温度的定量关系式,并将线性关系式和橡胶基体材料进行了对比。结果表明,橡胶复合材料的热导率在纤维纵向上大于橡胶的热导率;在纤维横向上基本与橡胶一致。     

丙烯酸酯橡胶的研究与应用

采用丙烯酸酯类单体通过乳液聚合制备了丙烯酸酯橡胶（ＡＣＭ）。试验研究了ＡＣＭ硫化胶的性能。结果表明,ＡＣＭ引入—ＣＯＯＨ基团,用环氧树脂作硫化剂,可以实现高温快速硫化,且其硫化胶性能良好;增大带有柔性基团的单体（增塑剂）的比例,可以改善ＡＣＭ硫化胶的耐低温性;增大极性大的单体（丙烯腈）的比例,可以改善ＡＣＭ硫化胶的耐油性和耐热性。ＡＣＭ与氟橡胶（ＦＫＭ）并用初步研究结果显示,ＦＫＭ的用量在５０份以上时,并用硫化胶性能接近ＦＫＭ     

炭黑补强异戊橡胶和天然橡胶性能之对比研究

用填充炭黑的异戊橡胶（IR）和天然橡胶（NR）分别研究其硫化特性、力学性能、热空气老化性能和动态力学性能。结果表明,异戊橡胶比天然橡胶的硫化速度慢,焦烧时间长。随着炭黑用量的增多,IR和NR的300％定伸应力增大,拉伸强度和拉断伸长率都下降,撕裂强度出现了峰值。炭黑用量增加到40份时,IR的拉伸强度下降最缓慢,耐老化性能最好;而NR随炭黑用量增加,其拉伸强度下降加快,耐老化性能变差。0℃时IR的损耗因子大于NR的损耗因子;60℃时,IR的损耗因子小于NR的损耗因子。