炭黑补强HIPS/SBS/SBR TPV的相态结构和性能研究

采用动态硫化法制备炭黑补强高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)/丁苯橡胶(SBR)热塑性硫化胶(TPV),考察炭黑用量对TPV物理性能的影响,通过场发射扫描电子显微镜观察动态硫化过程中橡胶相的形态演变。结果表明:在TPV的分散相中填充炭黑,可使TPV的拉伸强度和撕裂强度提高,炭黑用量(对于SBR胶料)为60份时,TPV拉伸强度和撕裂强度最大;在动态硫化过程中,橡胶相在交联的同时逐渐被撕碎为分散相,动态硫化至8min,橡胶相呈稳定的类球状形貌,粒径为3~6μm,表面为纳米乱片层状结构。     

高密度聚乙烯/丁苯橡胶热塑性硫化胶的形状记忆性能

采用动态硫化法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/丁苯橡胶(SBR)热塑性硫化胶(TPV),研究了橡塑比、定型温度、回复温度及增容剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)对HDPE/SBR TPV形状记忆性能的影响,观察了其微观结构,提出了形状记忆行为机制。结果表明,HDPE/SBR TPV具有典型的"海-岛"结构,拉伸后其表面存在明显的取向结构;SBS能显著提高HDPE/SBR TPV的形状记忆性能,当SBS用量为6份、定型温度和回复温度均为120℃时,HDPE/SBR TPV的形状记忆性能最佳。     

炭黑增强高抗冲聚苯乙烯/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯/丁苯橡胶热塑性硫化胶的形态演变

采用动态硫化法制备了炭黑增强高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)/丁苯橡胶(SBR)热塑性硫化胶(TPV),考察了炭黑填充量对其力学性能的影响,通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察了动态硫化过程中橡胶相的形态演变。结果表明,在TPV的分散相SBR中填充炭黑,可使TPV的力学性能获显著改善;随着动态硫化的进行,橡胶相在交联的同时逐渐被撕碎为分散相,在动态硫化至8 min时橡胶相呈稳定的类球状形貌,其粒径为3~6 μm,且表面呈现出纳米乱片层状结构。     

高抗冲聚苯乙烯/丁苯橡胶热塑性硫化胶的Payne效应及模型拟合

采用动态硫化法制备了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/丁苯橡胶(SBR)热塑性硫化胶(TPV)及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)增容HIPS/SBR TPV,通过橡胶加工分析仪研究了TPV的Payne效应,并利用Kraus模型进行了拟合。结果表明,在相同应变下,随着HIPS/SBR TPV中HIPS含量的增加,TPV的储能模量(G')和损耗模量(G″)均增大;在不同测试温度条件下,随着应变的增加,纯SBR硫化胶的G'及G″变化不大,未出现Payne效应,HIPS/SBR TPV及SBS增容HIPS/SBR TPV均呈现明显的Payne效应;在应变测试范围内,利用Kraus模型对HIPS/SBR TPV及SBS增容HIPS/SBR TPV的G'拟合较好,但不能对G″有效拟合;提高测试温度,HIPS/SBR TPV及SBS增容HIPS/SBR TPV的小应变下G'初始值与大应变下Payne效应终止时G'值降低,G″达到最大值时的应变振幅特征值增大。     

增容高抗冲聚苯乙烯/高乙烯基聚丁二烯橡胶热塑性硫化胶的Mullins效应及其可逆性

采用动态硫化法制备了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)增容高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/高乙烯基聚丁二烯橡胶(HVPBR)热塑性硫化胶(TPV),考察了SBS用量对TPV物理机械性能的影响,表征了TPV的微观形貌,并研究了TPV的Mullins效应及其可逆性。结果表明,SBS可显著改善HIPS/HVPBR体系的相容性,其用量为12份时,TPV的物理机械性能较好;SBS增容TPV的断面平整、结构致密,界面相互作用明显增强;SBS增容TPV在循环单轴拉伸过程中出现明显的Mullins效应,提高应变速率时,TPV的最大应力和内耗呈增大趋势,瞬时残余形变则减小;当拉伸比相同时,TPV经第1次拉伸热处理后,第2次单轴拉伸中TPV的最大应力和内耗均增大,瞬时残余形变则减小。     

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的相容及Mullins效应研究

采用动态硫化方法制备丙烯腈 丁二烯 苯乙烯三元共聚物（ABS）/丁腈橡胶（NBR）热塑性硫化胶（TPV）,以氯化聚乙烯（CPE）为相容剂改善其界面相容性,研究CPE用量对TPV物理性能、Mullins效应和微观结构的影响。结果表明：CPE可显著改善ABS/NBR TPV的界面相容性,当CPE用量为6份时,TPV的综合性能较好;TPV在单轴循环拉伸过程中存在明显的Mullins效应,在相同的拉伸比下,TPV的最大应力、内耗能和损耗因子在第1次加载 卸载循环中最大,在第2次循环拉伸时显著下降,但随后下降幅度减小;与未相容TPV相比,相容TPV具有较高的瞬时残余形变、应力软化因子和损耗因子。扫描电子显微镜分析结果表明,相容TPV的断面较为平整,NBR硫化胶粒子均匀分散在TPV的表面。     

BR/EVA/HIPS TPV的制备和性能研究

采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改善BR/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/高抗冲聚苯乙烯(HIPS)共混物的界面相容性,通过动态硫化法制备BR/EVA/HIPS TPV,并对其性能进行研究.结果表明:未加入SBS的BR/EVA/HIPS共混物未表现出橡胶类弹性体特征,而加入适量SBS的共混物表现出典型橡胶类弹性体特征;当SBS用量为8～12份时,BR/EVA/HIPS TPV的综合物理性能较好,拉伸断面平滑,界面相容性良好.     

剪切速率对乙烯-丙烯酸酯橡胶/聚偏氟乙烯热塑性硫化胶性能的影响

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸酯橡胶（AEM）/聚偏氟乙烯（PVDF）热塑性硫化胶（TPV）,考察了动态硫化过程中转子剪切速率对TPV微观相态结构及性能的影响。结果表明,动态硫化过程中转子的剪切速率越快,AEM和PVDF更易发生相转变,微观相态结构更加精细,形成具有“海-岛”结构的TPV。随转子的剪切速率加快,TPV的拉伸强度和扯断伸长率均先增大后减少。当剪切速率为75 r/min时,AEM/PVDF TPV具有较好的力学性能,拉伸强度达到14.84 MPa,扯断伸长率为246%,TPV具有更加优异的耐热油和热空气老化性能。     

SEBS对SBR/PP热塑性弹性体增容作用的研究

以氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）作为丁苯橡胶（SBR）/聚丙烯（PP）热塑性硫化胶（TPV）的增容剂,研究增容剂对共混体系的力学性能、共混物硫化交联网络结构、熔融温度以及断面形貌的影响。结果表明,SEBS添加量为6份时,体系的综合力学性能最佳;SEBS的加入提高了有效共硫化程度。增加了体系的化学交联密度;随着SEBS用量的增加,TPV的熔融温度逐渐下降;扫描电镜图片显示SEBS能有效提高界面结合力,提高PP与SBR的相容性。     

不同结构充油溶聚丁苯橡胶/炭黑/白炭黑复合材料的结构与性能

研究了炭黑/白炭黑填充的苯乙烯/乙烯基含量不同的充油溶聚丁苯橡胶(HPR 757 D和Buna VSL 5025-2 HM)的物理机械性能及动态力学性能,观察了填料在硫化胶中的微观分布情况。结果表明,炭黑与白炭黑相互镶嵌地分布在橡胶基质中,形成交织的填料网络。高苯乙烯基含量的HPR 757 D的拉伸强度、撕裂强度及耐磨性能优异,滚动阻力较小,填料与橡胶间的结合力强,填料的分散性较好。用白炭黑等量取代炭黑可以提高胶料的拉伸强度,降低其动态压缩温升。但炭黑/白炭黑的最佳配比与橡胶基质的分子结构有关,主链双键含量越高,白炭黑的用量也随之增多。     

拉伸疲劳过程中未填充丁苯橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯共混硫化胶性能的变化

研究了反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)用量不同的未填充丁苯橡胶(SBR)/TPI共混硫化胶的拉伸疲劳性能,考察了TPI用量为20份(质量,下同)的未填充SBR/TPI共混硫化胶在拉伸疲劳过程中动态性能及TPI结晶性能的变化。结果表明,TPI用量为20份或30份时SBR/TPI共混硫化胶的拉伸疲劳性能较好,随TPI用量增加其疲劳断裂表面的撕裂线逐渐增多。X射线衍射分析表明SBR/TPI(质量比为80/20)共混硫化胶的结晶衍射峰强度随着拉伸疲劳次数的增加而不断增强。动态力学分析表明SBR与TPI的相容性良好;随拉伸疲劳次数增加SBR硫化胶损耗因子的峰值不断降低,而TPI用量为20份的SBR/TPI共混硫化胶在拉伸疲劳过程中损耗因子峰值的变化不明显,但损耗因子在40～60℃有较大幅度的下降。     

吸水膨胀型丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的性能及微观形貌

以交联聚丙烯酸钠（CPNa AA）为吸水材料,通过动态硫化法制备了基于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）/丁腈橡胶（NBR）/氯化聚乙烯（CM）热塑性硫化胶（TPV）的吸水膨胀橡胶（WSR）,考察了CPNa AA用量对WSR物理机械性能和吸水性能的影响,研究了WSR的微观形貌。结果表明,在实验范围内,ABS/NBR/CM/CPNa AA WSR的应力-应变行为均表现出＂软而韧＂的弹性体特征,随着CPNa AA用量的增加,WSR的拉伸强度、扯断伸长率、永久变形和撕裂强度均呈下降趋势,邵尔A硬度略有提高,WSR的吸水率、吸水速率及脱水失重率提高,当CPNa AA用量为70份时,室温下95 h WSR即达到吸水平衡状态,此时吸水率为369.8%;与第1次的最大吸水率相比,第2次及第3次的最大吸水率仅有小幅降低,但第2次及第3次的初始吸水速率远大于第1次的初始吸水速率,脱水失重率明显降低;CPNa AA在TPV中分散均匀,未出现团聚现象,但表面结构松散,与TPV之间的界面作用较弱;WSR吸水干燥后表面出现明显的缝隙和孔洞。     

天然橡胶/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/高密度聚乙烯热塑性硫化胶的制备及其性能研究

制备天然橡胶（NR）/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）/高密度聚乙烯（HDPE）热塑性硫化胶（TPV）并研究其性能。结果表明：当动态硫化时间为8 min、EVA用量为12份、炭黑N330用量为40份时，NR/EVA/HDPE TPV的综合物理性能最好。     

撕裂模式下乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/氯丁橡胶热塑性硫化胶的Mullins效应及其可逆回复

采用动态硫化法制备了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）/氯丁橡胶（CR）热塑性硫化胶（TPV）,对其微观形貌、撕裂强度、撕裂模式下的Mullins效应、热处理后的可逆回复行为及其机制进行了研究。结果表明,EVA/CR TPV橡塑质量比为30/70时其撕裂模式下的应变和撕裂强度较高,橡胶相与树脂相呈“海-岛”结构;撕裂模式下EVA/CR TPV的单轴循环测试中表现出明显的Mullins效应,增大应变时,其最大撕裂强度、瞬时残余应变、内耗值和阻尼因子均增加,但应力软化因子趋于下降;随着热处理温度的上升,Mullins效应的可逆回复效果获得改善,且温度为70℃时其可逆回复行为最好。     

不同苯乙烯含量丁苯橡胶与天然橡胶并用的研究

将普通丁苯橡胶(SBR1,苯乙烯质量分数为0. 235)和高苯乙烯SBR(SBR2,苯乙烯质量分数为0. 68)分别与天然橡胶(NR)并用,研究NR/SBR并用比和SBR苯乙烯含量对并用胶硫化特性、物理性能和阻尼性能的影响。结果表明:随着SBR用量的增大,NR/SBR并用胶的硫化速度、拉伸强度和撕裂强度下降,NR/SBR1并用胶的滞后能量密度(HED)先增大后减小,NR/SBR2并用胶的HED增大;NR/SBR并用比相同时,NR/SBR2并用胶的硫化速度、拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度低于NR/SBR1并用胶;NR/SBR2并用胶的有效阻尼温域拓宽至高温区。     

动态硫化BR/EVA/SBS/HIPS热塑性弹性体的增强研究

采用动态硫化法制备了顺丁橡胶(BR)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)/高抗冲聚苯乙烯(HIPS)热塑性弹性体(TPE),通过在BR中充填炭黑的方式对复合体系进行增强,对其力学性能及断面微观结构进行了研究。结果表明,对于动态硫化BR/EVA/SBS/HIPS共混型TPE,当BR相中炭黑填充量在0~80phr的范围内,其动态硫化产物均表现出TPE的特征;随着炭黑用量的提高,复合体系的拉伸强度、撕裂强度、邵氏硬度趋于显著提高,断裂伸长率趋于下降,而扯断永久形变则趋于不变;未填充炭黑TPE的拉伸断面上两相界面结合良好;炭黑填充后的TPE的断面起伏较大但平滑,表明弹性较强。     

动态硫化PP/EPDM/SSBR热塑性弹性体的制备与性能研究

研究动态硫化聚丙烯（PP）/三元乙丙橡胶（EPDM）/溶聚丁苯橡胶（SSBR）热塑性弹性体（TPV）的制备方法与性能影响因素。结果表明：酚醛树脂含量增大对TPV的加工性能影响较大;用挤出法制备的TPV性能优于用密炼法制备的TPV;螺杆转速为450 r·min^-1,酚醛树脂含量（酚醛树脂与橡胶相的质量比）为6%,挤出加工2~3次时TPV的加工性能和物理性能较好;采用低苯乙烯含量的SSBR有利于减小TPV的永久变形性能,采用高苯乙烯含量的SSBR可以提高TPV的拉伸强度和硬度。     

Si 69对炭黑增强 NR/BR/NBR共混物性能的影响

研究了双（3-三乙氧基甲硅烷基丙基）四硫化物（Si69）对炭黑增强NR/BR/NBR共混物硫化特性、物理机械性能、滚动阻力以及动态力学行为的影响。结果表明：Si69在炭黑增强体系中抑制硫化,延长了共混物的焦烧、正硫化,减慢了硫化速率。Si69可提高炭黑增强NR/BR/NBR硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力、降低滚动阻力,但同时使撕裂强度下降。硫化胶性能的改变主要和Si69的偶联作用有关,Si69改善了炭黑与橡胶间的的相互作用,增加了体系的交联密度,当Si69/炭黑的质量比为8/100时,硫化胶的拉伸强度和300%度伸应力最大,滚动阻力最小。     

混炼工艺对NR/SBR/BR/TRR农业轮胎胎面胶性能的影响

研究混炼工艺对天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)/顺丁橡胶(BR)/轮胎再生橡胶(TRR)农业轮胎胎面胶性能的影响。结果表明:胶料混炼适合采用两段混炼工艺,一段混炼为SBR和TRR与部分炭黑混炼,二段混炼为一段混炼胶与NR、BR、剩余炭黑和其他配合剂混炼;随着一段混炼炭黑加入量增大,硫化胶的拉伸强度和撕裂强度呈增大趋势,一段混炼炭黑加入量较大时硫化胶的拉断伸长率较高,耐磨性能较好;一段混炼加入5/6炭黑的混炼工艺硫化胶的炭黑分散性较好,拉伸强度和撕裂强度较大,耐磨性能较好,生热较低,耐热氧老化和耐臭氧老化性能较好。     

撕裂模式下乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的Mullins效应及其可逆回复

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）/丁腈橡胶（NBR）热塑性硫化胶（TPV）,对其撕裂强度、微观相结构、撕裂模式下的Mullins效应及热处理条件下的Mullins效应可逆回复行为进行了研究。结果表明,EAA/NBR TPV在EAA与NBR的质量比为40/60时的撕裂强度和应变较高。微观形貌观察可见,EAA/NBR TPV呈现出典型的“海-岛”结构。在EAA/NBR TPV撕裂模式下的单轴循环加载-卸载过程中可观察到明显的Mullins效应,且随着应变的增大,最大撕裂强度、瞬时残余应变、内耗及阻尼因子均增大,但应力软化因子则减小。经适当热处理后EAA/NBR TPV的Mullins效应回复能力得到明显提高,且在105 ℃时回复效果最好。