微观结构对丁腈橡胶硫化胶物理性能的影响

研究橡胶基体及填料微观结构对丁腈橡胶(NBR)硫化胶物理性能的影响。结果表明:随着丙烯腈质量分数的增大,炭黑补强NBR硫化胶的拉伸强度先增大后减小,拉断伸长率减小,邵尔A型硬度和撕裂强度增大;随着生胶门尼粘度的增大,炭黑补强NBR硫化胶的邵尔A型硬度基本不变,定伸应力增大,拉伸强度和拉断伸长率减小;随着炭黑粒径的减小,硫化胶的定伸应力呈增大趋势,拉伸强度和撕裂强度增大,高定伸下炭黑粒径对应力的贡献较大;随着炭黑结构度的提高,硫化胶定伸应力增大,拉伸强度和撕裂强度减小。     

炭黑/卡英思粉对丁腈橡胶性能的影响

将炭黑与卡英思粉并用,考察了卡英思粉用量对丁腈橡胶（NBR）加工性能、物理机械性能、动态力学性能及耐老化性能的影响。结果表明,随着卡英思粉用量的增加,NBR混炼胶的焦烧时间和正硫化时间延长,门尼黏度减小,门尼弛豫加快,加工性能提高,炭黑的分散性变差,Payne效应减小,硫化胶的拉伸强度、定伸应力、撕裂强度、邵尔A硬度及耐老化性能下降,回弹性增大,综合考虑,卡英思粉的用量不超过30份。     

多壁碳纳米管对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响

研究了多壁碳纳米管(MWCNT)的用量对天然橡胶(NR)/丁腈橡胶(NBR)共混胶的硫化特性、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明,随着MWCNT用量的增加,NR/NBR共混胶的最小转矩、最大转矩、最大转矩与最小转矩之差均增大,焦烧时间和正硫化时间缩短;扯断伸长率逐渐减小,撕裂强度、定伸应力和邵尔A硬度逐渐增大,回弹性下降,拉伸强度先增大后减小,当MWCNT用量为4.0份时拉伸强度达到最大值。拉伸/压缩-恢复过程中的滞后能量密度和阻尼系数增大。     

导电炭黑和沥青基短切碳纤维对丁腈橡胶性能的影响

研究导电炭黑及其与沥青基短切碳纤维(PCF)并用对丁腈橡胶(NBR)物理、导电和导热性能的影响。结果表明:随着导电炭黑用量增大,导电炭黑/NBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和热导率均呈增大趋势,而体积电阻率呈阶梯形减小趋势;随着导电炭黑用量减小和PCF用量增大,导电炭黑/PCF/NBR硫化胶的拉伸强度和撕裂强度均明显减小,体积电阻率略有降低,而热导率呈线性增大趋势。     

不同粒径炭黑对宽温域高阻尼橡胶材料阻尼和力学性能的影响

研究了炭黑的粒径和用量对硫黄硫化的天然橡胶/异戊橡胶/顺丁橡胶(质量比50/30/20)宽温域高阻尼橡胶材料结合胶含量、阻尼性能和力学性能的影响。结果表明,炭黑的粒径越大,其形成的结合胶含量越少,宽温域高阻尼橡胶材料硫化胶的损耗因子最大值越大,阻尼性能就越好。随着炭黑粒径的增大,硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率、邵尔A硬度逐渐减小,力学性能有所降低;在填充相同粒径炭黑的情况下,随着炭黑用量的增加,硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率、邵尔A硬度逐渐增大,力学性能有所提高。     

氢化丁腈橡胶高温力学性能研究

研究高温下不同炭黑用量的氢化丁腈橡胶(HNBR)的回弹值、邵尔A型硬度、拉伸强度、拉伸应力松弛性能和动态力学性能等,分析温度对橡胶分子链段和物理交联网络等微观运动和微观结构的影响。结果表明:随着温度从25℃升高至150℃,不同炭黑用量的HNBR硫化胶的邵尔A型硬度和拉伸强度逐渐减小,回弹值先增大后减小,应力松弛速率增大,应变扫描前后储能模量之差减小;炭黑用量越大,高温下HNBR硫化胶的拉伸强度保持率越大,应力松弛的平衡应力占比越小;温度升高会破坏炭黑补强HNBR硫化胶的填料网络结构,导致结合胶含量减少,HNBR硫化胶高温下的力学性能下降。     

沥青基短切碳纤维/导电炭黑/丁腈橡胶复合材料的结构与性能研究

研究导电炭黑VXC72及沥青基短切碳纤维(CF)用量对丁腈橡胶(NBR)物理性能、导热及导电性能的影响。结果表明,随着导电炭黑VXC72用量的增大,NBR胶料和CF/NBR复合材料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和热导率逐渐增大,体积电阻率逐渐降低,而且CF/NBR硫化胶的50%、100%定伸应力和热导率比NBR硫化胶有不同程度提高。当导电炭黑VXC72用量相同时,随着CF用量的增大,复合材料的拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率先减小后增大,热导率基本呈线性增加,体积电阻率明显降低。     

甲基丙烯酸对氢氧化铝填充丁苯橡胶性能的影响

将甲基丙烯酸（MAA）用作Al(OH）3填充丁苯橡胶（SBR）复合材料的添加剂，结果表明，在高填充Al(OH）3的SBR中加入MAA可以较大幅度地提高其过氧化物硫化胶的力学性能。当Al(OH）3用量为150份（质量份，下同）时，随着MAA用量增加，SBR硫化胶的邵尔A型硬度和定伸应力逐渐增大，拉伸强度和撕裂强度有较大幅度的提高，当MAA用量为20份时，随着Al(OH）3用量增加，SBR硫化胶的邵尔A型硬度、定伸应力和撕裂强度逐渐增大，拉伸强度在Al(OH）3填充量为25份时最大，大量填充Al(OH）3的SBR硫化胶的阻燃性能较好，氧指数受MAA用量的影响较小，该SBR硫化胶亦具有良好的热空气老化性能。     

回归分析法研究补强剂对丁腈橡胶/氯化聚乙烯橡胶并用胶性能的影响

用回归分析法研究快压出炭黑(FEF)和甲基丙烯酸锌(ZDMA)用量对丁腈橡胶(NBR)/氯化聚乙烯橡胶(CM)并用胶性能的影响。结果表明:在试验范围内,随着FEF用量的增大,NBR/CM并用胶的邵尔A型硬度、拉伸强度、撕裂强度以及耐油性能提高,拉断伸长率下降,压缩永久变形减小;随着ZDMA用量的增大,NBR/CM并用胶的邵尔A型硬度、拉伸强度、撕裂强度以及耐油性能提高,拉断伸长率略有下降,压缩永久变形有所增大。     

ZDMA/NBR纳米复合材料的性能研究

研究了甲基丙烯酸锌（ZDMA）/NBR纳米复合材料的静态和动态力学性能，并与炭黑N220/NBR体系进行了对比。试验结果表明，ZDMA/NBR胶料的硫化时间应比正硫化时间适当延长。与炭黑N220/NBR体系相比，ZD-MA/NBR硫化胶的邵尔A型硬度、拉伸强度、扯断伸长率、100%定伸应力和撕裂强度均较高，且具有更好的耐热空气老化性能和耐热油性能，ZDMA/NBR胶料的贮存模量较高，动态压缩生热较小，但动态压缩永久变形较大。     

配合剂对NBR硫化胶性能的影响

试验研究促进剂和炭黑的品种和用量对要求较高硬度和强伸性能的NBR硫化胶整体性能的影响。结果表明，与促进剂CZ和DM相比，促进剂TMTD硫化胶的300％定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和耐油性能较高，而硬度变化不大，促进剂TMTD的最佳用量为1．2份；与炭黑N660、N770和喷雾炭黑相比，填充炭黑N330硫化胶的硬度和拉伸强度较大，而拉断伸长率、拉断永久变形和压缩永久变形较小，炭黑N330的用量以75份为宜。     

苯甲酸对CR/NR并用胶性能的影响

试验研究高耐磨炭黑和苯甲酸对CR／NR并用胶物理性能的影响。结果表明，随着高耐磨炭黑用置的增大，硫化胶的邵尔A型硬度略有提高；在高耐磨炭黑填充CR／NR并用胶中加入苯甲酸，可明显提高硫化胶的邵尔A型硬度，但同时硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率降低，苯甲酸的用量以1．5～3份为宜。     

导电炭黑及与沥青基碳纤维并用对NBR导电、导热性能的影响

研究了导电炭黑(VXC72)用量及与沥青基短切碳纤维(CF)并用对丁腈橡胶(NBR)的力学性能及导电、导热性能的影响;并用扫描电镜(SEM)观察填料的分散状态,同时考察了双辊开炼机对CF长径比的剪切破破坏程度。结果表明,随VXC72用量的增加,NBR/VXC72硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和导热系数基本呈线性增加;体积电阻率呈阶梯形下降,逾渗阈值为25 phr。随VXC72/CF并用比的增大,NBR硫化胶的拉伸强度和撕裂强度明显降低,体积电阻率略有减小,而导热系数有一定程度的增加。填充20 phr CF时,NBR的导热系数较填充VXC72时提高了约30%。混炼使CF的长径比L/D剧烈降低,由原来的600降低到10-20,这也许是CF对NBR体积电阻率降低幅度不大的主要原因。     

炭黑在溶聚丁苯橡胶和丁基橡胶中的分散与相互作用

采用高结构炭黑N234分别填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)和丁基橡胶(IIR),对比研究填料在两种胶中的分散与相互作用,探究IIR替代SSBR提高胎面胶性能的可能性。结果发现:填料在IIR中的分散性较差,填料-填料相互作用更强,而在SSBR混炼胶中,填料-橡胶相互作用更强。相同硫化体系下,SSBR硫化胶的拉伸强度随炭黑用量增大呈线性增大,而IIR硫化胶在炭黑用量为30份时拉伸强度达到最大值,在炭黑高填充量下,其撕裂强度远高于SSBR。动态力学性能分析表明,IIR可以部分替代SSBR用于胎面胶,改善冬季轮胎或赛车轮胎的抓着性能。     

N330/白炭黑并用对丁腈橡胶高温力学性能和动态性能的影响

研究炭黑N330/白炭黑用量对丁腈橡胶高温力学性能和动态性能的影响。结果表明:测试温度升高,NBR硫化胶的拉伸强度降低。N330、白炭黑并用能提高NBR硫化胶的高温拉伸强度稳定性。白炭黑用量增加,胶料的硫化反应活化能增大,且硫化胶的高温拉伸强度降低。N330/白炭黑用量为40/20份时,硫化胶的G′和G"较高,填料网络较发达,刚性较高,粘度较高,应变扫描曲线受温度影响最小,G′稳定性好。     

湿磨法超细绢云母在全钢子午线轮胎气密层胶中的应用

研究湿磨法超细绢云母在全钢子午线轮胎气密层胶中的应用。结果表明：采用绢云母部分替代炭黑N660后,混炼胶的正硫化时间延长,加工安全性提高,力学损耗降低;随着绢云母用量的增大,硫化胶的邵尔A型硬度和拉伸强度变化不大,100%定伸应力、300%定伸应力和撕裂强度呈增大趋势,拉断伸长率呈减小趋势,耐疲劳性能下降,气密性提高;综合考虑气密层胶的性能要求,绢云母用量宜为20份,同时可大幅降低生产成本。     

工程机械轮胎水胎胎体胶配方的改进

对工程机械轮胎水胎胎体胶配方进行改进。试验结果表明,通过采用炭黑N330等量替代半补强炭黑、减小陶土用量、增大防老剂用量,并调整其它配方组分,硫化胶的邵尔A型硬度基本不变,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度明显提高,高温条件下抗热拉伸变形能力增强,成品水胎的使用次数大幅提高。     

橡胶合金SG-301对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响

考察了橡胶合金SG-301对天然橡胶(NR)/丁腈橡胶(NBR)共混胶硫化特性、物理机械性能、压缩生热以及阻尼性能的影响。结果表明,随着SG-301用量的增加,NR/NBR共混胶的最小转矩、最大转矩及转矩差值均逐渐增大,焦烧时间和正硫化时间基本没有变化,拉伸强度、撕裂强度和扯断伸长率均先增大后减小,当SG-301用量为5份时达到最大值,同时,100%定伸应力、300%定伸应力、邵尔A硬度、压缩永久变形和疲劳温升均逐渐增大,回弹性逐渐下降,且两相的损耗峰逐渐靠近,损耗因子峰值均逐渐减小,损耗模量逐渐增大,室温以上温度时的损耗因子逐渐增大。     

炭黑对NBR复合材料交联密度和力学性能的影响

采用核磁共振交联密度仪,考察了炭黑粒径、结构度和用量对丁腈橡胶（NBR）复合材料的交联密度和力学性能的影响规律。研究表明：炭黑加入后硫化胶的交联密度增加,且随炭黑用量增加而增加,随粒径增加而减小;炭黑结构度对化学交联密度影响大于物理交联密度。随着炭黑粒径的减小,硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力增加,高定伸下炭黑粒径对应力的贡献大于低定伸。炭黑结构度增加,硫化胶的拉伸强度、定伸应力增加,撕裂强度降低。     

氯化聚乙烯用量对三元乙丙橡胶/尼龙共混胶性能的影响

研究了增容剂氯化聚乙烯（CPE）的用量对三元乙丙橡胶/尼龙（EPDM/PA）硫化胶热空气老化前后和用非极性油处理后力学性能及耐磨性能、耐油性能的影响。结果表明,随着CPE用量的增大,EPDM/PA硫化胶热空气老化后拉伸强度和100%定伸应力呈上升趋势,扯断伸长率和永久变形均缓慢下降,邵尔A硬度保持不变。用非极性油处理后EPDM/PA硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率随CPE用量的增大呈上升趋势,100%定伸应力基本不变。CPE的加入对硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率等性能有一定的提高,说明EPDM和PA两相的相容性改善,在用量为6份时硫化胶的力学性能较佳。随着CPE用量的增大,DIN磨耗呈下降趋势,耐磨性能提高;质量变化率和体积变化率略有降低,耐油性能有所提高。