橡胶硫化促进剂的研究进展

作为橡胶加工成形过程中最重要的步骤之一,橡胶硫化直接影响橡胶制品的性能。与单用硫黄相比,少量的促进剂与硫磺配合可以极大地提高硫化速率,改善硫化胶的性能。但目前橡胶硫化促进剂普遍具有潜在的人类健康和环境风险问题,同时硫化促进效能较低、功能单一。因此,开发无毒、无或少氧化锌、高效、多功能的新型硫化促进剂对橡胶工业具有非常重要的意义。本文首先简要介绍了橡胶硫化促进剂的发展历程,然后综述了近年来新型橡胶硫化促进剂的研究进展(包括离子液体促进剂、新型二硫代氨基甲酸盐类促进剂、稀土促进剂、以及含新型副促进剂的硫化并用体系等),并对橡胶硫化促进机理、新型橡胶硫化促进剂的设计进行了展望。     

半胱氨酸镧对天然橡胶硫化性能的影响

以LaCl₃和半胱氨酸为原料,采用复分解法合成了新型环保促进剂半胱氨酸镧(La-Cys),研究其对天然橡胶(NR)的硫化特性和力学性能的影响。采用元素分析、热分析和FT-IR分析等表征方法对产物进行表征并确定其分子式为La(C₃H₇NO₂S)₃Cl₃·3H₂O。利用无转子硫化仪、平衡溶胀法和万能试验机测试La-Cys对天然橡胶的硫化特性、交联密度和物理力学性能的影响。结果表明：促进剂La-Cys添加后,天然橡胶的物理力学性能得到有效地改善。此外,当La-Cys的添加量为1 phr时,对天然橡胶的硫化促进作用达到最佳,并且能够有效延长焦烧时间,保证胶料的加工安全性。通过进一步的动力学计算发现,随着La-Cys添加量的增加,交联前驱体的反应活性增加,活化能降低。     

橡胶硫化促进剂DZ合成工艺探讨

采用两步合成法制备橡胶硫化促进剂ＤＺ（Ｎ，Ｎ－二环己胺－２－苯并噻唑次磺酰胺），控制Ｍ钠盐与氯代二环乙胺的摩尔比为１，选择乙醇作有机溶剂，将缩合反应滴加Ｍ钠盐的温度控制在３０－３５℃，即可制得熔点在９０℃以上，溶程小于１℃，且收率近８０％的高品质ＤＺ产品。     

2-巯基苯并噻唑稀土配合物的合成、表征及橡胶硫化促进性能研究

在无水乙醇溶剂中,以稀土氯化物与2-巯基苯并噻唑钠盐反应,合成了8种稀土含硫有机配合物.通过元素分析、红外光谱和热重分析,确定了配合物的组成为RELCl2*RE(OH)3*xH2O(L=2-巯基苯并噻唑, RE= La～Gd, Y, 除Pm外,x=0,2～4 );并对合成的镧配合物进行了橡胶硫化促进性能研究,结果表明,该类配合物具有较好的硫化促进性能和改善硫化胶物理机械性能的特性.     

高效液相色谱法测定合成橡胶材料中两种胍类硫化促进剂残留量的研究

建立了一种快速测定合成橡胶材料中1,3-二苯胍(DPG)和1,3-二邻甲苯胍(DOTG)2种胍类硫化促进剂残留量的高效液相色谱法(HPLC)。样品以甲醇作溶剂经索氏抽提后,以C18色谱柱分离,乙腈和磷酸缓冲盐为流动相进行梯度洗脱,紫外检测波长为235 nm,外标法定量。该方法中DPG和DOTG在2~50 mg/L质量浓度范围内呈良好的线性关系,相关系数均为0.999 9,方法检出限分别为30 mg/kg和40 mg/kg。在10、20、40 mg/L加标水平下,样品的平均加标回收率为82.4%~94.5%,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.0%~3.3%。该方法简单、快速、可靠性高,适用于合成橡胶材料中DPG和DOTG残留量的测定。     

聚氨基硅氧烷-稀土复合物的制备及其性能研究

利用稀土离子与活性硅醇交联聚氨基硅氧烷，得到了聚氨基硅氧烷-稀土复合物；用热重分析仪(TG)分析了其热稳定性，测试了其在电场中的受力状况，推导其相对极化率，发现含不同稀土样品的极化率有较大差异，说明可以用这种方法获得不同电学性能的有机硅材料。同时研究了它们的吸收、发射光谱，并与稀土氯化物溶液的吸收光谱进行了比较，指出了它们的不同并讨论了其原因。     

稀土化合物改性炭黑/天然橡胶复合材料的制备与性能

用铕（Eu）、钬（Ho）、饵（Er）和镝（Dy）4种稀土（Ln）氧化物（Ln2O3）制备了稀土氢氧化物改性炭黑，然后加入天然胶乳（NRL），采用凝聚共沉法制备了粉末状的稀土改性炭黑，天然橡胶复合材料P[NR／HAF-Ln（OH）3]。研究了稀土种类和用量对P[NR／HAF-Ln（OH）3]的粒径分布及其硫化胶物理机械性能的影响。结果表明，稀土可以提高NRL与乳化炭黑构成的粉末体系的成粉率，当Ho，Er的用量为1．0％或Dy的用量为0．5％时均可使粒径小于0．9mm的产物达100％；稀土的存在可显著提高P[NR／HAF-Ln（OH）3]硫化胶的拉伸强度和撕裂强度，而Er和Dy还可明显降低硫化胶的永久变形；SEM分析表明，HAF-Dy（OH）3以团粒形态存在于NR基体中，团粒表面覆盖一层NR膜，团粒与NR构成的界面模糊，说明HAF-Dy（OH）3与NR基体结合紧密，这是P[NR／HAF-Ln（OH）3]具有较好物理机械性能的主要原因。     

柠檬酸镧的合成及其对SBR橡胶硫化性能的影响

以氯化镧和柠檬酸为原料,合成柠檬酸镧,探究反应条件对柠檬酸镧产率的影响,得到反应体系p H值4~5之间,柠檬酸与氯化镧的摩尔比1.2∶1,反应体系温度50℃为较优的反应条件。并将合成的柠檬酸镧添加到SBR混炼胶中,研究其对混炼胶的硫化特性和硫化胶物理机械性能的影响;结果表明,添加2.5%的柠檬酸镧可使混炼胶的硫化速率t90达到943 s,比未添加柠檬酸镧的快了31 s,当添加量为7.5%时硫化胶的物理机械性能达到最佳,比未添加相比提高了将近50%。通过红外光谱表征产物结构,并采用硫化仪、万能试验机对混炼胶进行硫化性能及物理机械性能测试,研究结果表明,柠檬酸镧可提高混炼胶的硫化性能、硫化胶物理机械性能及抗硫化还原性。因此,柠檬酸镧可以作为SBR橡胶硫化剂的一种补充。     

地沟油制备有机稀土化合物及其摩擦学性能研究

以地沟油为原料,制备了一种油溶性有机稀土化合物(ORE),并通过红外光谱和等离子发射光谱对其化学结构和元素组成进行了表征。用万能摩擦磨损试验机考察了有机稀土化合物在液体石蜡中的摩擦学性能,结果表明:有机稀土化合物作为润滑添加剂具有比ZDDP更好的抗磨减摩性能,有望作为新型的环境友好型润滑添加剂在工业实际中得到应用。当基础油中加入1.0%ORE时,其减摩性能和抗磨性能分别提高23%和34%,其承载能力是基础油的2.4倍。分析认为有机稀土化合物在摩擦过程中形成的含稀土的边界润滑膜可能是其具备良好极压抗磨和减摩效果的主要原因。由地沟油制备环境友好型润滑添加剂,是探索地沟油资源化利用技术的有益尝试,具有良好的推广应用前景。     

13X分子筛上硫化促进剂的动态行为研究

采用TPD技术对13X分子筛的表面酸性及3种硫化促进剂在其表面上的动态行为进行了研究。结果表明,13X分子筛具有吸附能量高低不等的多种表面酸性吸附部位。对于吸附型缓释交联剂,有效的表面吸附部位为弱化学吸附位.表观脱附动力学计算结果表明,不同的硫化促进剂从13X分子筛表面有效部位脱出时,其动力学特征亦不同,但均与晶内扩散有关,表观脱附活化能(kJ/mol)分别为51.5(二乙胺)、68.6(环己胺)和78.3(乙二胺)。     

稀土氧化物对焊条熔敷金属抗高温硫化腐蚀机制的研究

通过在焊条药皮中分别添加稀土氧化物La2O3及CeO2，研究其对焊条熔敷金属在含硫气氛中腐蚀性能的影响。并在此基础上，进一步分析了稀土氧化物对焊缝金属抗高温硫化腐蚀的作用机制，结果表明：稀土氧化物在焊条药皮中的加入使熔敷金属抗高温硫化腐蚀性能有显著提高，添加La2O3的焊条熔敷金属比添加CeO2的焊条熔敷金属具有更好的抗高温硫化腐蚀性能。提高焊缝金属抗高温硫化腐蚀性能的机制，与稀土元素在焊缝组织中的分布、减少内硫化的加速腐蚀过程相关。     

含镨稀土抛光粉的制备及其抛光性能研究

通过采用碳酸镧(铈、镨)为前驱体,经氟化、高温焙烧、机械湿磨的方法得到稀土抛光粉,研究了不同掺镨量对稀土抛光粉的物相结构、表面形貌、粒度、密度、抛蚀量的影响。通过XRD分析得出结论:La2O3,Pr6O11固溶于CeO2的晶格结构中,并且出现了新的物相LaOF;随镨掺量的增大,LaOF的衍射峰强度不断增加,晶化程度不断增加;CeO2的XRD特征峰向左偏移,晶胞参数变大,晶面间距变大。通过粒度分析得出结论:随镨掺量的增加,抛光粉的中位粒径出现了先减小后增大的规律性变化。通过抛蚀量测试得出结论:随镨掺量的增加,抛光粉的抛蚀量出现了先增大后减小的变化。掺镨稀土抛光在镨含量为4.8%时,具有最小的中位粒径、较好的表面形貌和最大的抛蚀量。     

含稀土铽(Ⅲ)配合物透明树脂的制备及性能研究

含稀土元素的有机高分子 具有稀土离子独特的光、电、磁特性,又具有有机高分子材料优良的性能,是极具潜在应用价值的功能材料,早在1963年,Wolff和Pressley首次研究以高分子为基质的稀土荧光材料,引起了人们的广泛兴趣,80年代以来,高分子链上直接键合稀土配合物的研究也引起了化学家的注意。Okamoto和李文连等在较高稀土浓度下仍可以制成透明柔韧的薄膜。而由于稀土无机物与树脂的相容性差,难以均匀地分散到树脂中,所以获得发光功能高分子体相材料十分困难,本文首次报道将几种稀土铽（Ⅲ）配合物复合于苯乙烯（St）／甲基丙烯酸（HMA）的共聚体系之中,制备了具有发光功能的透明树脂,对其相关性能进行了研究,考察了稀土元素含量、组分配比等因素对聚合物透明性和发光性能的影响,结果表明：高分子网络给稀土配合物提供了稳定的化学环境,有利于展现其优良的发光性能,同时,稀土配合物赋予了光学树脂新的功能性。     

硫化亚铜/四针状氧化锌晶须纳米复合材料的制备及其光催化性能(英文)

在聚乙烯吡咯烷酮的辅助下,采用多元醇法制备了不同铜/锌摩尔比的硫化亚铜/四针状氧化锌晶须纳米复合材料,并利用X射线衍射、场发射扫描电镜、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱对样品进行了表征.结果表明,在紫外光照射下,样品对甲基橙的光降解效率优于纯ZnO晶须.在铜/锌摩尔比低于4%时,样品的光催化性能随着铜/锌摩尔比增加而增加,但随着铜/锌摩尔比的继续增加,样品的光催化性能下降.此外,还采用周期实验来评价催化剂的稳定性.结果表明,该催化剂具有优异的光催化稳定性.     

液相沉淀法制备稀土-锆固溶体及其性能研究

采用液相沉淀法制备了Ce0.6Zr0.3La0.05Y0.05O2固溶体。通过BET,XRD,SEM,程序升温还原和氧脉冲吸附等方法对合成产品性能进行了表征。研究了前驱体的形态、高温水热处理、表面处理以及后期固溶体的还原处理对固溶体性能的影响。其中前驱体的高温水热处理和固溶体的还原处理对固溶体的催化性能有很大的影响。200℃水热处理制得的固溶体经1000℃老化4 h后,比表面积为25.3 m2.g-1,孔容为0.21 cm3.g-1,经800℃还原处理3 h后储氧量为478.3μmol.g-1,显示了较高的比表面积和储氧能力的高温稳定性。     

环氧树脂潜伏性固化促进剂的研究：Ⅱ.促进剂对固化物性能的影响

对双酚A环氧树脂/桐油酸酐/乙酰丙酮钕体系的热固化及其产物性能,用热分析,介电损耗和动态力学等手段进行了研究。结果表明,乙酰丙酮钕除对固化具有潜伏性促进作用外,尚可使固化物的物理性能明显提高。     

化学浴沉积方法制备硫化铟敏化太阳电池及其性能研究

硫化铟是一种稳定、低毒性的半导体材料. 本文采用低成本的化学浴沉积方法制备了硫化铟敏化太阳电池, X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)结果表明形成了硫化铟敏化的二氧化钛薄膜. 化学浴沉积温度对所得硫化铟敏化薄膜的形貌有显著的影响, 进而影响电池性能. 温度太低时, 化学浴沉积反应速率太低, 只发生少量沉积; 温度太高时, 化学浴沉积反应速率较快, 硫化铟来不及沉积到二氧化钛多孔薄膜内部. 当温度在40℃时, 硫化铟沉积均匀性最好, 薄膜的光吸收性能最佳, 电池的短路电流最大, 另外, 填充因子达到最佳, 为65%, 电池总体光电转换效率为0.32%.     

Y_(2-x)Ho_x(WO_4)_3的制备及其热膨胀性能研究

采用固相化学反应法制取Y2-xHox(WO4)3(x=0.0~0.8,1.5~2.0)系列固溶体,利用高、低温X射线衍射方法研究Y2-xHox(WO4)3系列固溶体的热膨胀性能,并用热重法分析Y2-xHox(WO4)3所带的结晶水分子数目。由TOPAS软件计算出的晶胞参数随温度的变化可以看出,Y2-xHox(WO4)3{x=0.2,1.8}的化合物沿着3个晶向都是呈负热膨胀变化的,表明Y2-xHox(WO4)3这一系列固溶体均有负热膨胀性。     

平衡溶胀法研究谷氨酸二硫代氨基甲酸镧对SBR/SiO2复合材料界面作用的影响

通过合成一种含有二硫代羧基,羧基和镧离子的新型稀土促进剂——谷氨酸二硫代氨基甲酸镧(简称La-GDTC),并利用平衡溶胀法研究了La-GDTC对丁苯橡胶(SBR)/SiO2复合材料界面作用的影响.交联密度测试表明,SiO2的加入能够有效提高SBR/La-GDTC/SiO2复合材料的交联密度;而SBR/La-GDTC/S...     

酸性媒介红稀土染料的制备、表征及其羊毛染色性能

制备并提纯了酸性媒介红稀土(La, Nd, Y, Er)染料, 稀土及元素分析测得其稀土与配体酸性媒介红染料物质的量的比为1∶1; 红外光谱、紫外-可见光谱分析表明, 在酸性媒介红稀土染料的结构中, 稀土离子(La3+, Nd3+, Y3+)与配体染料分子中的羧基、羟基产生配位作用, 其中Y3+同时还与偶氮基(-N=N-)作用,在3个稀土染料中稀土离子与染料分子中的磺酸基(-SO3-)也产生作用; 所有样品的羊毛布料染色实验及其各项牢度测试结果表明 酸性媒介红稀土染料羊毛染色比相应配体酸性媒介红染料色光纯正, La, Nd染料染色增深, Y, Er染料染色增艳, 但均比铬金属络合染料颜色鲜艳, 钇染料的各项羊毛染色牢度比配体染料好, 与Cr金属络合染料相当, 具有实用价值.