聚多巴胺改性纳米二氧化硅增强反式-1,4-聚异戊二烯形状记忆聚合物的制备与性能

由于形状记忆聚合物(SMP)较低的力学强度,不足以满足现今大多数商用复合材料的使用标准,严重限制了其在许多高级应用中的使用。因此,为制备高性能SMP复合材料,利用聚多巴胺(PDA)对纳米SiO₂进行表面改性,制备了一种新型纳米填料SiO₂@PDA,并通过SEM、XPS和FTIR对其结构和性能进行了表征。将SiO₂和SiO₂@PDA作为纳米填料填充到反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)中,制备了TPI形状记忆复合材料,系统的研究了TPI/SiO₂和TPI/SiO₂@PDA复合材料的热稳定性、力学性能和形状记忆性能。结果表明：PDA修饰增强了SiO₂在TPI基体中的分散性和界面相互作用,从而使TPI/SiO₂@PDA复合材料的热稳定性、力学性能得到提升的同时仍能够保持良好的形状记忆性能。当SiO₂@PDA含量为1.5%(以TPI的质量为基准,下同)时,TPI复合材料的冲击强度和拉伸强度达到最大值,...     

高分子量反式-1，4-聚异戊二烯橡胶的充油性研究

本文研究了高分子量反式-1，4-聚异戊二烯橡胶充油后的加工性能、混炼胶和硫化胶的物理机械性能。研究结果表明，随充油量的增加，充油TPI生胶和硫化胶的拉伸强度、硬度、伸长率均下降；但混炼胶的焦烧时间和正硫化时间几乎没有变化。充油胶的加工性能较好，吃料速度快。     

环氧化改性杜仲胶与合成反式-1,4-聚异戊二烯的性能对比

基于天然杜仲胶(EUG)与人工合成反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)微观链结构和化学组成的差异,分别采用乳液工艺和溶液工艺对二者进行了环氧化改性。采用差示扫描量热、偏光显微镜(POM)、拉力试验、扫描电子显微镜和动态力学分析对比研究了环氧度对环氧化杜仲胶(EEUG)和环氧化合成反式-1,4-聚异戊二烯(ETPI)的结晶行为、拉伸性能、动态力学性能的影响。结果显示,随着环氧度的增加,EEUG和ETPI结晶度均降低,球晶尺寸减小,EEUG在环氧度超过摩尔分数20.6%后聚集态结构由结晶转变为无定型;ETPI在环氧度超过摩尔分数13.8%后DSC曲线上没有出现熔融峰和结晶峰,但POM下仍可观察到少量小球晶。环氧基团的不均匀分布导致了ETPI的局部结晶。拉伸性能显示随着环氧度增加,EEUG硫化胶拉伸强度降低,断裂伸长率明显增加,在环氧度摩尔分数大于20.6%后实现了材料由刚而韧的塑料向软而韧的弹性体的转变。ETPI硫化胶拉伸强度和断裂伸长率均低于TPI硫化胶。动态力学性能证实EUG的环氧化改性导致其聚集态结构的转变,且这种转变与环氧度之间有明确的对应关系。ETPI力学行为的改变与环氧度之间没有明确的对应关系。EEUG-20.6和ETPI-13.8的硫化胶显示出最大的0℃时tanδ值和最小的60℃时tanδ值,说明通过控制环氧度来控制材料的聚集态结构,可同时改善材料的抗湿滑性能和低滚动阻力。     

基于反式聚异戊二烯/乙烯醋酸乙烯酯共聚三重形状记忆复合材料的制备及性能

本文将反式聚异戊二烯(TPI)和乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合,设计过氧化二异丙苯交联反应连接两相,制备TPI-EVA三重形状记忆复合材料。采用无转子硫化特性曲线、万能试验机、XRD、DSC、动态力学分析(DMA)对TPI-EVA复合材料进行了表征。探究了EVA质量比对TPI-EVA复合材料的力学性能、相结构、结晶性能及三重形状记忆性能的影响。结果表明,随着EVA质量比增加,TPI的结晶温度(Tc)从14.7℃降低至8.2℃,EVA的Tc略有上升。SEM结果表明,随EVA质量比增加,复合材料的相界面由光滑变为粗糙;DMA测试结果表明,EVA比例的增加使样品的第一临时形状固定率从57.6%提升至88.5%。此外,TPI-EVA复合材料表现出优异的力学强度,其中拉伸强度高达30.3 MPa,断裂伸长率达490%。     

水相悬浮法合成环氧化反式-1,4-聚异戊二烯的组成与性能关系

采用水相悬浮法合成了平均环氧度为15%而组成及结构不同的环氧化反式-1,4-聚异戊二烯(ETPI-15),研究了组成及结构对ETPI-15性能的影响。差示扫描量热仪测试表明环氧化组分含量越高,其结晶度越低;ETPI-15生胶及未填充硫化胶的物理力学性能随着环氧化组分含量的变化而显示出规律性的变化;动态粘弹性测试表明较高环氧化组分的ETPI-15未填充硫化胶tanδ-T曲线的峰窄,具有良好的抗湿滑性和低滚动阻力,适合作高性能轮胎胎面胶材料使用,而较低环氧化组分含量的ETPI-15有效阻尼温域较宽,适合作为阻尼材料使用。     

伸张疲劳对丁苯橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯并用硫化胶结构和性能的影响

研究伸张疲劳对炭黑填充丁苯橡胶(SBR)硫化胶及SBR/反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)(质量比80/20,下同)并用硫化胶交联结构、动态性能和并用胶中TPI结晶性能的影响。结果表明,随着疲劳次数的增加,SBR硫化胶的拉伸强度、交联密度均大幅下降,tanδ峰值和E′小幅下降;而SBR/TPI硫化胶性能下降幅度较小,tanδ峰值和E′在疲劳初期有所下降;增加疲劳次数,TPI结晶衍射峰0.47nm对应的峰强不断减弱,0.39nm对应的峰强不断增强,同时在疲劳100万次时,SBR/TPI(80/20)硫化胶在晶面间距0.76nm处出现了新的结晶衍射峰。     

高反式-1,4-聚异戊二烯的合成及应用开发

反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)又称合成杜仲胶,室温下是一种结晶型塑料,但软化点仅在60℃左右,可在身体上直接变形而用于医用夹板、矫形康复和假肢材料及运动护具等。TPI因含双键又可用常规橡胶硫化方法交联,当交联密度较低时,是一种温变型形状记忆功能材料(60℃以上变橡胶、60℃以下变塑料的可逆过程),可制成各种热缩管及密封件,用于海底地下电缆、光缆接头的绝缘密封,管件的接头,电器元件绝缘包覆等;当交联密度达到一定值后,材料因结晶受阻则成为一般橡胶弹性体,这     

锌盐类成核剂对聚(1-丁烯)结晶性能的影响

采用偏光显微镜、差示扫描量热仪和傅里叶变换红外光谱仪等方法研究了降冰片烯二羧酸锌(NED-Zn)和ZnO成核剂对聚(1-丁烯)结晶及晶型转变的影响,并用Jeziorny法分析了聚(1-丁烯)的非等温结晶过程.结果表明,2种成核剂的加入使得聚(1-丁烯)的结晶温度升高、结晶速率加快,NED-Zn的成核效果优于ZnO.NE...     

高速高载下天然橡胶-反式聚异戊二烯橡胶复合材料的耐磨性

飞机轮胎在高速高载下使用,其胎面橡胶复合材料耐磨性直接影响轮胎使用寿命。利用实验室自研磨耗机模拟了飞机轮胎在实际行驶过程中受到的高速(> 11 Hz)高载荷(> 1.8 MPa),探究了载荷、转速和炭黑(CB)用量对天然橡胶-反式聚异戊二烯橡胶复合材料(NR-TPI)耐磨性的影响,并结合橡胶磨耗表面形貌和磨屑的形态特征提出了相关影响机制。结果表明,胶料的磨耗随载荷增大而增大,转速对耐磨性的影响小于载荷。当转速从600 r/min增大到800 r/min时,磨耗速率增大,再增大转速,磨耗速率无明显变化。炭黑用量为40或45份的材料磨耗速率接近,但当炭黑用量为50份时,材料的耐磨性显著提升。观察发现磨耗表面出现黏腻的降解层,且磨屑中同时包含微米级的微粒磨屑和大尺寸卷状磨屑,说明高速高载下耐磨性主要取决于表面层降解和降解层被剥离这两个过程的动态循环,前者占主导时主要发生微粒磨耗,后者占主导时起卷磨耗为主要磨耗机制。载荷和转速对耐磨性的影响主要是通过对这两个过程的影响来实现的。     

全同含量对聚丁烯-1室温结晶性能的影响

采用负载钛催化体系合成了全同含量为86%和99%的两种聚丁烯-1。通过差示扫描量热仪、偏光显微镜和红外光谱仪研究了室温时全同含量对聚丁烯-1结晶和晶型转变的影响。结果表明,全同含量越高,其结晶性能越好,结晶速率快,熔点高,由晶型Ⅱ向晶型Ⅰ的转变速率也越快;不同全同含量的聚丁烯-1中的晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变的80%以上发生在前48 h,48 h之后转变速率减缓。     

聚合物结晶过程及计算机模拟研究进展

综述了聚合物的结晶类型、动力学研究模型以及结晶过程模拟现状。重点介绍了球晶成核和生长过程的两种数值模拟方法。指出目前的模拟结果与成型加工中真实的结晶过程还有差距。     

不同微观构型低分子量聚异戊二烯的合成及性能

采用阴离子聚合反应制备了不同微观构型的低分子量聚异戊二烯(LIR),研究了聚合反应温度、结构调节剂对聚异戊二烯微观构型的影响。应用红外光谱和核磁共振波谱分析产物结构,结果表明,反应温度越低、四氢呋喃(THF)用量越多,LIR分子链中3,4-结构含量越高,其中THF对聚异戊二烯微观构型的影响尤为显著。差示扫描量热分析和热重分析的结果表明,随着3,4-结构含量的提高,LIR的玻璃化转变温度和热分解温度随之升高。将上述LIR应用到炭黑补强的天然橡胶(NR)配方中,考察了LIR的微观构型对硫化胶性能的影响。结果表明,与芳烃油相比,填充LIR可改善硫化胶的拉伸性能和动态力学性能,其中高3,4-结构的LIR对改善复合材料的抗湿滑性能有利,高顺1,4-结构的LIR对改善复合材料的滚动阻力有利。     

液体聚异戊二烯对天然橡胶/环氧化天然橡胶共混物结构与性能的影响

研究了液体聚异戊二烯(LIR)对天然橡胶(NR)/环氧化天然橡胶(ENR)共混体系的加工性能、硫化特性、物理力学性能、耐热氧硫化性能、动态力学性能及微观结构的影响。结果表明,加入LIR提高了体系的加工性能,硫化性能和物理力学性能基本不变,体系的耐热氧老化性能提高。少量的LIR的加入可提高体系的抗湿滑性,同时滚动阻力略有下降。LIR还可有效提高炭黑在NR/ENR体系中的分散。     

聚异戊二烯的乳液法加氢研究

用乳液聚合法合成了聚异戊二烯胶乳,用水合肼／Ｈ２Ｏ２的方法进行了乳液加氢试验,红外光谱表明,加氢效果是明显的,但同样条件下的氢化程度不如丁腈胶乳和丁苯胶乳,聚异戊二烯经乳液加氢后,对聚丙烯有显著的增韧效果。     

PET/PEN共混物的结晶与冷结晶性能及其机理

采用双螺杆熔融挤出法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)共混材料,利用差示扫描量热法(DSC)研究了不同质量比的PET/PEN共混物的熔融与结晶性能。研究结果表明,PET/PEN共混物为部分相容的两相结构。在PET和PEN等质量共混时,可能形成部分相容且彼此交叠的两个连续相。冷却过程中两共混组分既各自形成结晶,又存在一定的共结晶。PET和PEN分子及其链段间互相缠绕和相互作用干扰大分子的结晶过程,导致冷却(降温)过程中结晶不完善和结晶度降低。PET/PEN共混物与PET和PEN一样,具有明显的冷结晶倾向。     

聚偏氟乙烯的晶型及其影响因素

介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)不同晶型的晶格结构以及大分子在不同晶型中所采取的构象.不同的成形条件可以得到不同的晶型,主要论述了温度、拉伸、电场以及与不同材料共混对PVDF不同晶型的影响及它们之间的相互转化规律.     

聚己内酯型聚氨酯本体结晶过程研究EI

采用示差扫描量热法初步研究了聚己内酯型聚氯酯(PU-PCL)的硬段本体结晶过程及其结晶动力学。提出PU-PCL的结晶过程可分为两个阶段,第一个阶段形成棒晶,第二阶段才形成球晶。     

石墨烯分子模拟研究进展

石墨烯作为一种新型碳材料,是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体,由于其优异的电学和力学性能,备受科学家青睐。分子模拟技术作为一种新的研究方法,在石墨烯研究中的应用具有重要的启发和指导意义。评述了近几年国内外应用分子模拟技术研究石墨烯的部分工作,主要包括石墨烯力学性能、电学性能、储氢能力以及场发射性能的研究。     

环氧化反式异戊橡胶/天然橡胶并用胶的疲劳和动态性能

研究了不同环氧度的环氧化反式异戊橡胶(ETPI)/天然橡胶(NR)(质量比15/85)并用胶的力学性能、疲劳性能及动态性能。力学性能测试表明,随ETPI环氧度的增加,拉伸、撕裂强度逐渐降低,100%和300%定伸强度逐渐增大;ETPI环氧度低于20%时,ETPI/NR并用胶硫化胶具有良好的力学性能和动态疲劳性能,与疲劳性能优异的TPI/NR并用胶接近,环氧度高于20%时疲劳性能明显降低;通过动态力学分析仪(DMA)和橡胶加工分析仪(RPA 2000)等测试进一步表明,并用胶的抗湿滑性能随ETPI环氧度增大而增强,滚动阻力随之增大。     

反1,4-聚丁二烯结晶形态和结晶动力学

反－１,４－聚丁二烯（ＴＰＢＤ）结晶在偏光显微镜下叶针状结构。差示扫描量热仪测定ＴＰＢＤ有两个明显的熔融峰,熔点分别为７０℃和１３５℃,表明有两种结晶度分别为６４．４％和７１．２％。用膨胀计法分别测定了ＴＰＢＤ由熔嘈态向Ｃｏｎｄｉｓ吉晶及由Ｃｏｎｄｉｓ结晶向坚硬结晶转变动力学,得到了Ａｖｒａｍｉ指数ｎ和动力学常数ｋ值。