炭黑品种对NR/ENR共混物减震材料的影响

研究不同理化性能炭黑品种对天然橡胶/环氧化天然橡胶(NR/ENR)共混物硫化胶的力学性能、压缩疲劳生热性能和减震性能的影响.结果表明,粒子越小、比表面越人、结构性越高的炭黑的补强性较大,力学性能较好;但其压缩疲劳生热较大.动态热机械分析(DMA)的研究结果表明:随着温度的变化,炭黑粒子大小、结构性等对共混物硫化胶的减震性能有较人的影响,在ENR相的Tg2处,粒子较大的炭黑所填充的共混物硫化胶的tanδ较大;在高于Tg2以上的使用温度范围内,粒子较小的炭黑填充的共混物硫化胶的tanδ相对较高,减震性能较好.     

不同生产工艺对天然橡胶臭氧老化性能与结构的影响

胶乳的凝固和干燥是天然生胶生产的重要环节。在不同凝固方式（酸凝固、微波凝固、自然凝固、微生物凝固）、不同干燥方式（自然风干、热风干燥）等不同工艺下研究了天然橡胶（NR）的理化性能及其臭氧老化前后物理机械性能,发现微生物凝固胶在相同臭氧老化条件下其拉伸强度最高,且变化率最低。采用臭氧老化研究的结果表明：微生物凝固胶（m-NR）硫化胶在静态拉伸状态下臭氧龟裂达到16 h。热重分析探讨了不同工艺NR硫化胶热老化过程,并采用衰减全反射傅立叶红外光谱（FTIR-ATR）技术初步探讨了臭氧对微生物凝固胶的老化作用。     

不同干燥方式所得干天然橡胶的形态结构与性能

采用燃烧柴油产生热风干燥湿天然橡胶胶粒(热风温度115℃)和微波干燥湿天然橡胶胶粒(湿天然橡胶表面温度115℃),并研究其干胶粒的形态结构和性能.结果表明,采用微波干燥的于天然橡胶胶粒表面粗糙,仍基本保留湿天然橡胶加工胶粒过程所产生的切割痕迹;而热风干燥的干天然橡胶胶粒表面熔融平滑,已失去湿天然橡胶加工胶粒过程所产牛的切割痕迹.微波干燥的干天然橡胶分子量大于热风干燥的干天然橡胶分子量.微波干燥的干天然橡胶硫化胶的耐热氧老化性能得到显著提高,其老化前后拉伸强度变化率(-37%)和扯断伸长率变化率(-65%)明显高于热风干燥的干天然橡胶硫化胶的拉伸强度变化率(-57%)和扯断伸长率变化率(-87%).     

5种典型加工工艺天然橡胶的结构与性能

天然橡胶（NR）作为一种植物性高分子,其分子结构和性能既受橡胶树生物合成的影响,也与加工工艺有很大关系。为了科学对比加工工艺对NR结构和性能的影响,本文采用相同橡胶树品种所产胶乳,参照现行工厂生产条件,制备了5种典型加工工艺的NR,即全乳胶（WF）、烟片胶（RSS）、风干片（ADS）、恒粘胶（CV）和20号胶（TSR）。生胶结构分析表明,NR加工过程中会发生由熟化导致的非胶组分分解和橡胶烃的结构化,具体表现为氮含量降低、数均分子量增大、分子量分布变窄、凝胶含量上升、塑性初值和门尼黏度增加,其中以TSR的熟化程度最高,而CV能够保留其固有分子结构,熟化程度最低。硫化胶性能分析表明,非胶组分的分解有利于提高NR的硫化速度和交联密度,从而提高硫化胶的力学性能;橡胶烃的结构化能够增加硫化胶中的物理缠结网络,使其更容易发生应变诱导结晶,并通过增加能量耗散,提高硫化胶的疲劳性能。综合来看,硫化胶力学性能的优劣顺序为：TSR>ADS>RSS>WF>CV。     

不同干燥方式所得干天然橡胶的形态结构号性能

采用燃烧柴油产生热风干燥湿天然橡胶胶粒（热风温度115℃）和微波干燥湿天然橡胶胶粒（湿天然橡胶表面温度115℃）,并研究其干胶粒的形态结构和性能。结果表明,采用微波干燥的干天然橡胶胶粒表面粗糙,仍基本保留湿天然橡胶加工胶粒过程所产生的切割痕迹;而热风干燥的干天然橡胶胶粒表面熔融平滑,已失去湿天然橡胶加工胶粒过程所产生的切割痕迹。微波干燥的干天然橡胶分子量大于热风干燥的干天然橡胶分子量。微波干燥的干天然橡胶硫化胶的耐热氧老化性能得到显著提高,其老化前后拉伸强度变化率（-37％）和扯断伸长率变化率（-65％）明显高于热风干燥的干天然橡胶硫化胶的拉伸强度变化率（-57％）和扯断伸长率变化率（-87％）。     

γ-纳米Al2O3补强耐磨橡胶衬板的性能研究

以γ型纳米Al2O3补强[天然橡胶（NR）/顺丁橡胶（BR）/炭黑]耐磨橡胶衬板,研究纳米Al2O3对橡胶衬板混炼胶的硫化特性和加工性能以及硫化胶的力学性能、耐磨耗性能和耐热分解性能的影响。结果表明,纳米Al2O3适宜的添加质量分数为3％,此时,橡胶衬板混炼胶的焦烧时间和正硫化时间延长、加工安全性改善但不会影响胶料的硫化程度,并具有较好的加工流动性;纳米Al2O3增强的橡胶衬板硫化胶具有更优异的综合力学性能,且其磨耗量降低了46.2％,初始降解温度提高了58 ℃以上,从而使橡胶衬板硫化胶具有良好的耐磨耗性能和热稳定性能。     

微波干燥对天然橡胶硫化胶热氧老化性能的影响

研究3种不同干燥方式所得天然橡胶硫化胶的热氧老化性能。采用TG和DTG测定了空气氛围下干燥后样品硫化胶的热氧降解温度,运用Coats-Redfern方程计算N2氛围下样品硫化胶热降解活化能;采用RPA 2000在应变为0.5 deg下进行频率扫描来评估样品耐热老化性能,并测定了样品硫化胶老化前后的力学性能。结果表明,微波干燥天然橡胶的力学性能明显优于热空气干燥和自然干燥,性能变化率和老化系数更大,样品RPA频率扫描tanδ值的增值更大,微波干燥样品的热降解活化能高于热空气干燥9 kJ/mol,与自然干燥样品接近,说明微波干燥天然橡胶硫化胶的热稳定性好,耐热氧老化性能得到显著提高。     

基于湿法混炼的天然橡胶/白炭黑/炭黑复合材料的性能研究

采用湿法工艺制备了含50 phr白炭黑的天然橡胶(NR)/白炭黑母炼胶,为改善湿法母炼胶的定伸应力和耐磨性,添加炭黑作为第二相填料,研究炭黑用量和混炼工艺对复合材料性能的影响。结果表明：炭黑的加入顺序对NR/白炭黑/炭黑复合材料的性能具有重要影响。在热处理工序之后加入炭黑,能够增强填料-橡胶相互作用,提高复合材料的定伸应力和耐磨性;在热处理工序之前加入炭黑,能够发挥白炭黑/炭黑的协同效应,改善填料分散性,降低滚动阻力和提高抗湿滑性能。     

自然凝固和乙酸凝固的天然橡胶动态性能的比较

用橡胶加工分析仪(RPA)和动态力学热分析仪(DMA)对同一批新鲜天然胶乳的乙酸凝固和自然凝固工艺制备的天然橡胶(NR)生胶、混炼胶及硫化胶的弹性模量(G′)、弹性扭矩(S′)、损耗因子(tanδ)、储能模量(E′)、玻璃化转变温度(Tg)及损耗模量(E″)进行研究.结果表明:自然凝固的生胶、混炼胶及硫化胶的G及S′比乙酸凝固的生胶、混炼胶及硫化胶的高,tanδ较乙酸凝固的生胶、混炼胶及硫化胶的小;在低温时,自然凝固NR硫化胶的E′比乙酸凝固NR硫化胶的低,Tg及E″较乙酸凝固NR硫化胶的高,但当温度大于-80℃时,自然凝固的硫化胶的E′则稍高.     

真空辅助酸凝固天然橡胶加工性能的研究

天然橡胶（NR）的性能与制胶工艺密切相关,其中凝固是制胶工艺的重要环节。本文采用真空辅助酸凝固天然橡胶,对比自然凝固天然橡胶和酸凝固天然橡胶,探讨了真空辅助酸凝固对天然橡胶门尼粘度、理化性能、物理机械性能以及加工性能的影响。研究表明,不同凝固方法得到的NR理化性能有一定的差异,自然凝固NR的氮含量>真空辅助酸凝固NR的氮含量>酸凝固NR的氮含量,真空辅助酸凝固NR的塑性初值（P₀）和塑性保持率（PRI）比自然凝固和酸凝固NR的P₀和PRI都高,其中真空辅助酸凝固NR的PRI为85%,而酸凝固NR的PRI为75.7%。真空辅助酸凝固NR的交联密度高于自然凝固NR和酸凝固NR。真空辅助酸凝固NR的拉伸强度、拉断伸长率均高于自然凝固NR和酸凝固NR的拉伸强度、拉断伸长率,3种NR的拉伸强度分别为21.06、19.35、17.60 MPa。RPA测试表明,真空辅助酸凝固NR的弹性模量（G'）<自然凝固NR的G'<酸凝固NR的G',损耗因子（tanδ）变化趋势恰好相反,即真空辅助酸凝固得到的胶样的加工性能最好,自然凝固胶样次之,酸凝固胶样最差。     

丙酮溶物对天然橡胶臭氧老化性能影响

天然橡胶中的非胶物质种类和含量影响橡胶的质量和应用性能。本文通过硫化性能、交联密度、耐臭氧老化 性能测试和热重分析研究丙酮溶物含量对天然橡胶臭氧老化性能的影响。结果表明，丙酮溶物可以改善天然橡胶的硫 化性能，提高其交联密度。随着丙酮溶物添加量的增加，天然橡胶的热稳定性、臭氧裂纹显现时间、拉伸强度保持率 逐渐提高并达到最大值。采用衰减全反射傅里叶红外光谱分析仪（ATR-FTIR）分析了天然橡胶臭氧老化前后分子结构 变化，可知橡胶在臭氧老化后出现了氧化官能团。     

用力学—红外光谱法研究非胶组分对天然橡胶硫化胶拉伸诱导结晶的影响

将高度纯化及未纯化胶在同一条件下硫化,采用先进的力学——红外光谱法观察其硫化胶的应力——应变关系、应力松弛及其对应的红外二向色性比的变化情况。结果表明,非胶组分除具有促进硫化,增强硫化胶交联密度外,还具有明显的促进拉伸诱导结晶的效果,这就更好地说明非胶组分对硫化胶的补强作用。     

热空气-微波耦合天然橡胶干燥机设计及其干燥动力学研究

为了解决天然橡胶加工中存在的干燥时间长、能耗高、环境污染和设备占地较大等问题,设计了一种热空气-微波耦合天然橡胶干燥机,以实现两种干燥方式优势互补,提升天然橡胶加工干燥技术水平。以胶乳级颗粒胶为研究对象,采用该设备研究了微波干燥和热空气-微波耦合干燥特性,及耦合干燥动力学。研究发现:当天然橡胶初始含水率高时,采用微波干燥容易使橡胶受热不均匀,从而发生内部局部过热,使胶粒发粘变坏,影响天然橡胶的性能;而采用热空气-微波耦合干燥,橡胶的干燥时间由单独用热空气干燥的415.8 min降至耦合干燥的107 min,且干燥过程传热比较均匀,得到的橡胶品质较好。根据天然橡胶的水分变化规律,建立了天然橡胶热空气-微波干燥动力学模型,其动力学模型为:MR=(1-a)exp(-0.0485t~(0.685))+(1-b)exp(-4.76×10~(-76)t~(35.905))。     

两种割胶制度对NR硫化胶耐老化性能的影响

采用热空气老化箱常规法结合热重分析（TG）法、差示扫描量热（DSC）法及橡胶加工分析（RPA）法研究两种割胶制度对生胶（NR）硫化胶耐老化性能的影响,结果表明：s/2d/4＋ET2.5%割制硫化胶的耐老化性能优于s/2d/3＋ET4%割制硫化胶。     

割胶制度和凝固工艺对天然橡胶性能影响的研究

主要研究了四种割胶制度和两种凝固工艺对天然橡胶硫化特性、力学等性能的影响。结果表明,采用乙酸凝固工艺,低刺激强度、高割胶频率对应的生胶具有较高的门尼粘度、良好的硫化特性和静态力学性能;采用微生物凝固工艺,低刺激强度、低割胶频率对应的生胶具有较好的硫化特性,低割胶频率和低刺激强度对应的生胶分别表现出较高的门尼粘度和较好的静态力学性能。采用相同的割制,微生物凝固对应的生胶具有较高的门尼粘度和较好的静态力学性能,但正硫化时间有所缩短,贮存模量（E’）有所降低,玻璃化转变温度（Tg）有所升高。     

有机过氧化物硫化天然胶乳的研究

研究了过氧化羟基异丙苯（氢过氧化枯烯）等有机过氧化物对天然胶乳硫化效果的影响,分析了不同引发剂的种类、用量以及不同硫化温度对硫化胶乳的影响。结果表明,以过氧化羟基异丙苯、四乙烯五胺、丙烯酸丁酯、少量的铁离子络合物为氧化—还原体系、聚氧乙烯十二烷基醚为乳化剂的硫化体系为低温下（４０℃）最佳硫化体系,物机性能均获得提高。它们的最适宜用量分别为：０．４５３、０．３０２、３、０．０６８ ｇ ／１００ ｇ干胶。与硫磺硫化体系的比较的结果表明：过氧化羟基异丙苯硫化体系的硫化胶膜耐热老化性能、胶乳稳定性、透明度均比硫磺硫化制成的硫化胶膜好,拉伸强度等与硫磺硫化的相近。      

幼龄胶园间种非胶树木效应评价研究

为研究新型的防风减灾栽培措施,减少风害对橡胶种植业的影响,试验设计在风害较大地区的幼龄胶园行间间种不同组合的非胶树木,研究其防护效应。研究表明：橡胶树幼龄胶园间种非胶树木,能有效减轻常风的平均风速和最大风速,对强台风有抵御作用,能有效提高存树率;橡胶幼林间种非胶树木,对橡胶幼树的光合水分生理生态影响较小,间种后的橡胶幼树粗生长和高生长没有受到明显抑制。试验中不同橡胶品种间种不同非胶树木,橡胶幼树的光合水分生理生态因子、粗生长和高生长虽无显著差异,但仍表现有差异,这说明不同橡胶品系受间种的非胶树木的影响不同。     

共混型热塑天然橡胶研究 Ⅱ.组分及交联剂对结构与性能的影响

在前一研究工作基础上,我们采用差示量热计与力学—振动光谱等手段,进一步研究了不同橡胶组分对热塑天然橡胶(聚乙烯含量在30％以下)的结构与性能的影响。我们将溶胶—聚乙烯与凝胶—聚乙烯共混物进行了比较,结果证明,两者在结构与性能上的差异并不显著,但纯化胶—聚乙烯与未纯化胶—聚乙烯共混物之间,存在着明显的差异,证明非胶组分对共混物之间有影响。我们的结果还表明,交联剂DCP具有提高共混物宏观应力值及橡胶分子取向程度的作用。此外,本文还讨论了非胶组分及DCP对共混物电的聚乙烯结晶行为的影响。