隐晶质石墨部分替代炭黑N550在乙烯-丙烯酸酯橡胶中的应用

研究隐晶质石墨部分替代炭黑N550对乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)胶料性能的影响。结果表明:隐晶质石墨部分替代炭黑N550,可以大大缩短AEM胶料的硫化时间,在保持耐油性能和耐热老化性能的前提下,降低生热和原材料成本;45μm粒径的隐晶质石墨替代炭黑N550的比例不宜超过40%;对于拉伸强度要求高的AEM胶料,适合采用5μm粒径的隐晶质石墨部分替代炭黑N550,替代比例不宜超过30%。     

不同矿区天然隐晶质石墨对天然橡胶性能的影响

研究不同矿区天然隐晶质石墨对天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:隐晶质石墨对NR胶料的物理性能均有一定程度的改善,但因矿区、成矿环境、组成等不同,不同隐晶质石墨对NR胶料物理性能的影响表现出较大的差异;与未添加隐晶质石墨的NR胶料相比,添加隐晶质石墨的NR胶料物理性能总体提高;当粒径大于5μm时,隐晶质石墨在NR胶料中的用量存在临界值,其与NR之间作用较小,对NR胶料物理性能的改善有限,且存在析出现象;隐晶质石墨粒径为2μm时,添加较少的隐晶质石墨,可明显提高NR胶料的物理性能。     

不同矿区天然隐晶质石墨对天然橡胶性能的影响

选用两种不同矿区的天然隐晶质石墨材料,经过超细粉体制备研磨后用于天然橡胶,探究了不同矿区隐晶质石墨在天然橡胶中的溶解度和对性能的影响并研究了粒径和混合工艺对天然橡胶性能的影响规律。研究表明,不同矿区隐晶质石墨因集合体构成不同,在橡胶中的溶解度差异较大;粒径大小是影响橡胶性能的关键参数;混合工艺对橡胶性能的影响更为明显。     

隐晶质石墨与炭黑并用对乙烯丙烯酸酯橡胶性能的影响

研究隐晶质石墨/炭黑并用对乙烯丙烯酸酯胶料性能的影响。结果表明:随着隐晶质石墨和炭黑N550用量的增大,胶料的Payne效应增强,弹性模量增大,硬度、100%定伸应力和撕裂强度增大,拉断伸长率减小;胶料的拉伸强度随着隐晶质石墨用量的增大而减小,随炭黑N550用量的增大而增大;压缩永久变形随隐晶质石墨用量的增大而增大,随炭黑N550用量的增大先减小后增大。当隐晶质石墨用量为5~10份、炭黑N550用量为40~50份时,胶料的邵尔A型硬度大于70度,拉伸强度大于16 MPa,拉断伸长率大于250%,撕裂强度大于27 k N·m~(-1),压缩永久变形小于20%。     

隐晶质石墨的高温碱煅烧法提纯工艺研究

以隐晶质石墨为原料,从理论上阐述了采用高温碱煅烧法提纯石墨的原理,研究了碱量,煅烧温度、煅烧时间、酸的用量、浓度、酸洗温度、酸洗时间等工艺条件对提纯效果的影响。结果表明：用高温碱煅烧法提纯隐晶质石墨,可使石墨的含碳量达到９６％以上。     

碱洗条件对隐晶质石墨固定碳含量影响的初步研究

本文针对现有碱酸法提纯隐晶质石墨技术中所存在的缺陷,采用碱浸-酸洗两步法对隐晶质石墨进行提纯。研究了NaOH浓度、助剂含量、碱洗温度等影响因素对隐晶质石墨固定碳含量的影响。结果表明:当酸洗条件相同,碱洗条件为NaOH浓度70%、助剂含量5%、碱洗温度100℃,碱洗时间4h时,隐晶质石墨的固定碳含量从83.08%提高到98.40%,初步研究结果表明碱浸-酸洗两步法在提纯隐晶质石墨过程中能量消耗少,环境污染小且提纯效率高。     

氟化铵-盐酸法提纯隐晶质石墨的正交试验研究

为了优化氟化铵-盐酸法提纯隐晶质石墨的工艺条件,对隐晶质石墨的工业化生产提供理论指导,通过正交试验分析,探讨了氟化铵-盐酸法提纯中影响隐晶质石墨固定碳含量的主要因素。研究了氟化铵加入量、反应温度和液固比对隐晶质石墨固定碳含量的影响,确定了最优组合为A3C3D1(即液固比2:1、氟化铵加入量15 g、反应温度80℃),此时,其固定碳含量为99.07%。研究表明正交试验能优化氟化铵-盐酸法提纯隐晶质石墨的工艺条件,可以为隐晶质石墨的工业化生产提供一定的理论指导。     

混合酸纯化对隐晶质石墨固定碳含量的影响

为了提高天然隐晶质石墨的固定碳含量,采用HF-HCl混合酸一步法对隐晶质石墨进行提纯,研究了混合酸与石墨比例、氢氟酸含量、酸洗温度、酸洗次数对石墨固定碳含量的影响,确定了混合酸提纯隐晶质石墨的最佳工艺参数。当混合酸与石墨比例为2、HCl与HF体积比为1.5、恒温60℃下反应3 h、酸洗4次时,隐晶质石墨的固定碳含量从83.08%提高到99.41%。研究结果表明,混合酸一步法能显著提高隐晶质石墨的固定碳含量。     

硫化剂双25对三元乙丙橡胶/乙烯-辛烯共聚物共混胶动态性能及耐热老化性能的影响

采用橡胶加工分析仪(RPA)分析硫化剂双25对三元乙丙橡胶(EPDM)/乙烯-辛烯共聚物(POE)共混胶动态性能及耐热老化性能的影响。结果表明,硫化剂双25用量不同的混炼胶的动态性能之间差异较小,而硫化胶因交联密度不同,动态性能差异较大。EPDM/POE混炼胶和硫化胶的储能模量随频率升高而增大,随应变和温度升高而减小;混炼胶的损耗因子随频率升高而降低,随应变及温度升高而增大;硫化胶的损耗因子对频率的依赖性不明显,随应变升高而增大,随温度升高而降低。硫化剂双25用量不同的硫化胶经过RPA无氧高温老化后,损耗因子增大;当硫化剂双25用量为3.5份时,硫化胶的损耗因子在老化前后都较小,耐热老化性能最好。     

改性隐晶质石墨/炭黑/丁腈橡胶复合材料的制备与性能

采用液体丁腈橡胶（LNBR）改性隐晶质石墨（CG）,研究改性CG/炭黑/丁腈橡胶（NBR）复合材料的硫化特性、物理性能、动态力学性能和填料分散性。结果表明：CG颗粒的尺寸小、断面丰富、表面粗糙和较多结构缺陷增强了其反应活性;CG和改性CG均可以提高硫化胶的拉伸性能和撕裂强度,并且随着其用量增大,硫化胶的物理性能进一步提高;与CG相比,改性CG具有更好的补强效果,这是由于LNBR包覆改性使其表面呈疏水性,有助于填料-橡胶的界面作用增强以及填料在橡胶基体中的分散性和浸润性提高。     

ATH对无卤阻燃型EPDM性能的影响

研究了不同粒径氢氧化铝（ATH）及用量对无卤阻燃型三元乙丙橡胶性能的影响。结果表明,小粒径ATH有助于保持硫化胶力学性能并提高阻燃性能;填充120目ATH的EPDM硫化胶拉伸强度仅为9.0MPa,填充7000目ATH的硫化胶拉伸强度为14.7MPa;ATH粒径变小对EPDM硫化胶的电绝缘性能影响不大。ATH用量增加,硫化胶力学性能下降,阻燃性能得到改善;当ATH用量为0份时,硫化胶氧指数仅为19.3%;当ATH用量为200份时,氧指数达到40.2%;ATH用量为140份时,垂直燃烧水平达到FV-0级。DMA数据显示,ATH粒径越小,EPDM胶料的贮能模量越大,tgδ值越小,Tg向低温方向偏移。     

改性石墨矸石粉补强天然橡胶性能的研究

研究改性石墨矸石粉补强天然橡胶(NR)的性能,并以煅烧温度、煅烧时间和偶联剂用量为3个因子通过正交试验来研究石墨矸石粉的最佳改性条件。结果表明:与炭黑补强胶料相比,石墨矸石粉补强胶料具有相似的硫化特性,焦烧时间略长。改性石墨矸石粉对NR具有明显的补强作用。SPSS软件分析的硫化胶物理性能结果显示,改性条件对补强性能影响主次顺序为偶联剂用量、煅烧温度和煅烧时间。正交试验分析确定石墨矸石粉的最佳改性条件为:煅烧温度800℃,煅烧时间1.5h,偶联剂用量(占石墨矸石粉质量的比例)2.2%。     

煤系石墨微晶结构与其导电性能的关系研究

以湖南鲁塘、湖南新化和陕西凤县典型矿区采集的不同石墨化度的天然煤系隐晶质石墨为研究对象,利用日本理学D/Max-2500PC型粉末X射线衍射仪和英国Renishaw in Via型显微拉曼光谱仪对煤系隐晶质石墨的晶体结构进行分析,通过表征不同石墨化度样品电阻率的变化,来探索石墨微晶结构与其导电性能的关系变化趋势。研究结果表明,室温时石墨的电阻率与其微晶层间距d002的变化趋势呈现正相关,而与其平均微晶尺寸La的变化趋势呈现负相关;煤系石墨成矿过程中,石墨化度的增加有利于石墨导电性能的形成,而石墨无序度增加则不利于石墨导电性能的形成。     

促进剂TBBS在胶料中的分散性研究

研究促进剂TBBS粒径分布对全钢载重子午线轮胎胎面胶性能的影响。结果表明：促进剂TBBS粒径分布对胶料门尼粘度、门尼焦烧时间、硫化速度及导热性能的影响较小;粒径分布因数最大的促进剂TBBS在胶料中的分散性最好,硫化胶的拉伸性能、耐热性能和耐磨性能最佳,回弹值最大,生热最低,60 ℃时的损耗因子最小。     

镀镍石墨／硅橡胶复合材料的硫化特性

北京化工大学的谢丽丽等人研究了硅烷偶联剂用量、填料用量及硫化温度对镀镍石墨／硅橡胶复合材料硫化特性的影响。结果表明,偶联剂A-151能与硫化剂DCBP反应,消耗体系的硫化剂,使材料的硫化程度降低;镀镍石墨填充的硅橡胶复合材料导电性能存在逾渗现象,增加填料用量有利于提高导电性能,用量过多会影响橡胶的硫化程度。升高硫化温度可提高硫化剂的反应活性,但也加速了交联剂的断裂,两者竞争效应使橡胶的硫化程度先升再降。     

石墨及其表面改性对硅橡胶导热性能的影响

用双辊混炼机将导热填料分散到聚甲基乙烯基硅氧烷中,再配以增强剂、硫化剂等,经模压硫化制得导热硅橡胶。研究了导热填料种类、石墨的表面改性和用量以及石墨与炭黑的复配对硅橡胶导热性和力学性能的影响。结果表明,在用量相同的情况下,导热填料的导热系数越高,其填充硅橡胶的导热性越好,且硅橡胶的导热系数随导热填料用量的增加而增大。石墨的表面改性改善了石墨与硅橡胶的界面相容性,使硅橡胶的力学性能和导热性都得到提高。不同粒径及颗粒形态的炭黑与石墨复合可改善硅橡胶的导热性和力学性能,导热硅橡胶的拉伸强度和扯断伸长率随复合填料中炭黑用量的增加而提高,当石墨与炭黑质量比为25/5时,硅橡胶的导热系数最高,综合性能较好。     

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。     

镀镍石墨导电硅橡胶的制备和性能研究

以镀镍石墨为导电填料制备导电硅橡胶,研究了镀镍石墨粒径、交联剂和硅烷偶联剂种类对导电硅橡胶力学性能及导电性能的影响,探讨了镀镍石墨粒径及用量影响导电硅橡胶力学性能和导电性能的机理,并尝试使用硅油降低导电硅橡胶的硬度。结果表明:镀镍石墨经硅烷偶联剂WD-20预处理后,导电硅橡胶的导电性能明显提高;镀镍石墨的粒径越大,导电性能越好,但也会对力学性能产生劣化作用,而当用量为120份时,其力学性能受粒径大小影响已非常小;硅油有提高力学性能、降低硬度的作用,并且对导电性能影响不大。     

镀镍石墨填充导电硅橡胶

北京化工大学的谢丽丽等人研究了硅烷偶联剂种类及用量、镀镍石墨用量对硅橡胶硫化特性、导电性能和力学性能的影响。结果发现,填充经含双键的硅烷偶联剂表面处理的镀镍石墨时,硅橡胶的硫化时间明显延长、硫化速率降低;填充经6份乙烯基三乙氧基硅烷表面处理的镀镍石墨时,硅橡胶的导电性能和力学性能均提高。随着镀镍石墨用量的增加,硅橡胶的体积电阻率逐渐下降,并出现逾渗现象,逾渗值为180～200份;满足硅橡胶导电性能要求的最佳镀镍石墨用量为200份。     

隐晶质石墨提纯研究进展

石墨作为重要的资源性非金属矿物,具有耐高温、抗腐蚀、可塑性以及特殊的导电性等特性,被广泛应用于化工、冶金、核电、航空航天和国防等领域。随着石墨的应用领域不断拓宽,对石墨的纯度要求也越来越高。与此同时,如何提纯隐晶质石墨也愈来愈引起重视。本文回顾了目前国内外各类纯化隐晶质石墨的方法,详细介绍了浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法和高温提纯法。概述了它们的作用原理、实际生产中的应用情况、研究进展以及各类方法的优缺点。提出隐晶质石墨提纯需要考虑到提高纯化效率、节能降耗、绿色环保等问题。指出了选用绿色高效药剂、低能高效设备及湿法-火法联合工艺等提纯隐晶质石墨的发展方向。