1羧基丁腈橡胶合成过程中凝胶生成的主要影响因素


作者单位 中国石油兰州化工研究中心; 中国石油兰州石化公司化工储运厂;

摘要 研究了羧基丁腈橡胶合成过程中凝胶形成的因素,考察了相对分子质量调节剂叔十二碳硫醇、聚合温度、反应速率及最终的转化率对凝胶形成的影响规律。结果表明,相对分子质量调节剂的用量对凝胶生成的控制起重要作用,在其他条件不变的情况下,叔十二碳硫醇用量越大则凝胶含量越低; 聚合温度太低或过高都会使凝胶含量增加,于5~8℃下聚合时的凝胶含量较低; 将聚合的反应速率控制在4~5%/h时产生的凝胶相对较少,太快或太慢都易使凝胶生成; 凝胶含量随转化率的升高而逐渐增大,转化率达到一临界值后凝胶含量随转化率的继续增加而急剧上升。


2用四氯化钛催化体系合成聚异丁烯

作者单位 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室;

摘要 比较了单一的四氯化钛催化体系与3种不同质子酸/四氯化钛催化体系(四氯化钛/水、四氯化钛/乙醇和四氯化钛/乙酸催化体系)在合成聚异丁烯时的催化性能,其中四氯化钛/水体系的催化活性最高,初步推断该体系形成活性中心~~C~+(CH_3)_2TiCl_4OH~-的活性比四氯化钛体系形成的活性中心~~C~+(CH_3)_2TiCl_5~-要高。以二氯甲烷和正己烷为溶剂,在用四氯化钛/水作为催化体系的条件下,考察了溶剂极性、聚合温度以及催化剂和异丁烯浓度对异丁烯聚合时的催化活性和聚合物性能的影响。结果表明,当正己烷与二氯甲烷的体积比为40/60、聚合温度为-60℃、异丁烯浓度为9 mol/L时,催化体系的活性相对较高,可得到α双键含量也较高的聚异丁烯; 催化体系的活性均随着水和四氯化钛浓度的增加而先增大后减小; α双键含量随水浓度的增加呈阶段性下降趋势,但四氯化钛浓度对其几乎没有影响。


3高苯乙烯溶聚丁苯橡胶的制备、结构与性能

作者单位 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室; 北京化工大学北京市新型高分子材料制备与成型加工重点实验室;

摘要 采用负离子聚合法,以环己烷为溶剂、正丁基锂为引发剂、四氢呋喃为极性调节剂、叔戊醇钾为无规化剂合成了结合苯乙烯质量分数为40%、乙烯基摩尔分数为35%~40%且苯乙烯结构单元在大分子链中均匀分布的溶聚丁苯橡胶,并考察了其性能。结果表明,四氢呋喃对乙烯基含量的调节起主要作用,而叔戊醇钾对其无影响; 叔戊醇钾主要调节苯乙烯结构单元在大分子链中无规分布的均匀性,而四氢呋喃对其基本无影响。当四氢呋喃与正丁基锂的摩尔比为50、叔戊醇钾与正丁基锂的摩尔比为15.33×10~(-3)时,在大分子链的增长过程中结合苯乙烯量都保持在设计值附近,表明苯乙烯结构单元在大分子链中基本为均匀无规分布。随着相对分子质量的增大,除300%定伸应力有所增加之外,胶料的其他力学性能及磨耗的变化不大,说明将高苯乙烯溶聚丁苯橡胶的数均分子量控制在(20~40)×10~4均可; 随着苯乙烯结构单元无规分布均匀度的提高,胶料的拉伸强度、扯断伸长率、压缩温升等的变化不大,硬度、300%定伸应力、磨耗及滚动阻力等有所下降,抗湿滑性能和炭黑分散性有所改善。


4硫化体系对氢化丁腈橡胶高温拉伸性能的影响

作者单位 华南理工大学材料科学与工程学院;

摘要 研究了硫黄、过氧化物和给硫体3种硫化体系对氢化丁腈橡胶(HNBR)高温拉伸性能的影响,采用热重分析考察了HNBR硫化胶的耐热性能,并通过核磁共振波谱测定了不同温度下HNBR硫化胶的交联密度。结果表明,随着温度从30℃升至180℃,采用不同硫化体系硫化HNBR的拉伸强度和扯断伸长率均明显下降,交联密度减小。当测试温度为90℃时,过氧化物硫化HNBR的拉伸强度为13.2 MPa,分别比硫黄和给硫体硫化者高出3.9 MPa和3.2 MPa; 当测试温度为180℃时,过氧化物硫化HNBR的扯断伸长率为150%,是硫黄硫化者的2倍。过氧化物硫化HNBR的起始分解温度分别比硫黄和给硫体硫化者高12.0℃和5.0℃。采用过氧化物硫化HNBR的高温拉伸性能和耐热性能要优于硫黄和给硫体硫化者。


5高乙烯基聚丁二烯的加工流动行为

作者单位 沈阳化工大学材料科学与工程学院; 中国科学院长春应用化学研究所高性能合成橡胶工程技术中心;

摘要 用旋转流变仪考察了高乙烯基聚丁二烯的加工流动行为。结果表明,对于乙烯基摩尔分数85.9%、结晶度20.1%的聚丁二烯而言,当温度低于160℃时,材料的储能模量和损耗模量随着温度的升高而降低,零剪切黏度随温度升高而略有降低; 测试温度高于160℃时三者均随着温度的升高而提高。材料的临界交联温度为160℃左右。实验结果可以确立材料加工温度与交联反应之间的关系。


6天然橡胶并用胶的屈挠疲劳性能

作者单位 青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室;

摘要 将溶聚丁苯橡胶、乳聚丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶及低顺式聚丁二烯橡胶分别与天然橡胶并用,研究了各并用胶的加工性能、硫化特性和动静态物理机械性能,重点考察其屈挠疲劳性能,并分析了屈挠裂口的形貌。结果表明,当低顺式聚丁二烯橡胶与天然橡胶并用时,生胶的门尼黏度较大; 硫化胶硬度大,耐磨性、耐老化性及屈挠疲劳性能优异,适用于对屈挠疲劳性能和综合力学性能要求较高的部件。当三元乙丙橡胶与天然橡胶并用时,生胶的门尼黏度较大; 硫化胶硬度大,强度较低,耐磨耗,耐老化,生热高,压缩变形大,屈挠疲劳性能优异,适用于对生热和变形性能要求较低的屈挠部件。


7溶液法丁基橡胶溴化反应的影响因素

作者单位 中国石油兰州石化公司研究院; 中国石油兰州石化公司质检部;

摘要 采用溶液法制备溴化丁基橡胶,通过对溴的用量、溴化时间、停留时间以及搅拌方式和速率对溴化丁基橡胶结构与性能影响的研究,使溴的利用率达到了最大化,实现了对未溴化丁基橡胶、仲位烯丙基溴及伯位烯丙基溴结构的有效控制,在丁基橡胶胶液的质量分数为15%、液溴与双键的摩尔比为0.90/1.00、搅拌采用高速(541 s~(-1))20 s+中速(169 s~(-1))10 s+低速(122 s~(-1))60 s的方式、溴化反应时间不超过1.5 min以及停留时间控制在1.5 min之内的条件下,合成出了未溴化丁基橡胶、仲位烯丙基溴和伯位烯丙基溴摩尔分数分别为不大于20%、不小于60%和不大于20%,含溴摩尔分数大于1.8%且门尼黏度不低于35的溴化丁基橡胶。


8β-环糊精包合作用下甲基丙烯酸甲酯聚合物对天然胶乳的改性

作者单位 华东理工大学材料科学与工程学院;

摘要 以甲基丙烯酸甲酯/β-环糊精包合物为反应单体、偶氮二异丁腈为引发剂,在80℃下乳液聚合8 h制备了亲水性聚合物聚(甲基丙烯酸甲酯-β-环糊精)。将制得的聚合乳液用于共混改性天然胶乳,分析了共混乳液的相容性并与聚甲基丙烯酸甲酯与天然胶乳的相容性进行了对比。结果表明,由于β-环糊精外腔的羟基与天然胶乳外层的亲水磷脂蛋白层的相互作用,从而有效改善了聚甲基丙烯酸甲酯与天然胶乳的相容性; 通过力学性能、原子力显微镜以及耐热老化性能的分析测试发现,改性后共混乳胶膜的力学性能、表面形貌以及耐热老化性能均得到较大程度的改善。


9杜仲胶接枝苯乙烯

作者单位 广东科顺化工实业有限公司; 沈阳化工大学材料科学与工程学院;

摘要 采用自由基聚合将苯乙烯接枝到杜仲胶分子主链上,探讨了苯乙烯的接枝对杜仲胶熔融和结晶行为的影响,并通过红外光谱和核磁共振波谱对接枝产物的微观结构进行了表征,进而对聚合机理进行了初步探讨。结果表明,杜仲胶分子链上接枝苯乙烯后,杜仲胶的结晶度下降,β晶型减弱甚至消失; 产物中出现了顺式-1,4-结构单元,说明苯乙烯是接枝在了杜仲胶分子链的烯丙基上。


10丁腈橡胶/有机改性蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

作者单位 西北师范大学化学化工学院; 中国石油兰州化工研究中心;

摘要 以丁腈橡胶(NBR)为基质、有机改性蒙脱土(OMMT)为填充剂,通过乳液共沉法制备了NBR/OMMT纳米复合材料,探讨了OMMT用量对NBR/OMMT复合材料的硫化特性、力学性能、耐老化及耐油性能的影响。结果表明,加入少量的OMMT可以提高NBR/OMMT纳米复合材料的力学性能和耐老化性能; 随着OMMT用量的增加,复合材料的流动性得到改善,且对其硫化特性也有影响; 当OMMT用量为7份(质量)时复合材料的综合性能最好。


11微米级氧化铝及其表面处理方式对硅橡胶性能的影响

作者单位 华南理工大学材料科学与工程学院;

摘要 以甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)为基质、氧化铝为填料,研究了氧化铝的粒径、填充量及表面处理方式对复合材料动态力学性能和拉伸性能的影响。结果表明,在高温段氧化铝粒径对MVQ复合材料储能模量的影响不大,但大粒径的氧化铝有利于提高其损耗因子,而小粒径填料的加入可以拓宽其阻尼温域。随着氧化铝填充量的增加,MVQ复合材料的损耗因子和储能模量均增大,而拉伸强度和扯断伸长率有所下降。与用偶联剂处理的氧化铝相比,吡咯聚合物包覆的氧化铝可以同时提高MVQ复合体系的损耗因子和储能模量,并拓宽阻尼温域,其拉伸强度略有下降,但扯断伸长率的变化不大。


12浆粕增强丁腈橡胶复合材料的力学及摩擦学性能

作者单位 中国石油东北炼化工程公司吉林设计院; 常州大学材料科学与工程学院;

摘要 以杂乱取向方式填充丁腈橡胶(NBR),分别制备出丁腈橡胶/芳纶浆粕(PPTA-pulp)和丁腈橡胶/腈纶浆粕(PAN-pulp)复合材料,并研究了两种浆粕的用量对其复合材料力学及摩擦学性能的影响。结果表明,随着浆粕用量的增加,两种复合材料的力学性能均得到了一定程度的改善,且PPTApulp的增强效果优于PAN-pulp; 当浆粕质量分数达到10%时,两种复合材料均可获得较好的摩擦磨损性能,20%时复合材料的磨耗量最小; 两种浆粕的加入均能提高复合材料的耐溶胀性能,且填充PPTApulp的效果较好; PPTA-pulp与橡胶基质的界面结合力比PAN-pulp强。


13纳米二氧化硅包覆改性滑石粉及对天然橡胶/丁苯橡胶并用胶的增强

作者单位 沈阳化工大学辽宁省高分子材料工程技术研究中心; 沈阳市红星密封件厂;

摘要 分别采用溶胶-凝胶法和醇盐水解沉淀法,通过在醇的水溶液中以盐酸或氨水催化水解正硅酸乙酯制备纳米二氧化硅以包覆滑石粉,制备了具有核壳结构的改性滑石粉,并对其结构进行了表征。研究了在不同的正硅酸乙酯与滑石粉的配比、包覆温度及p H值等条件下所制备的改性滑石粉对天然橡胶/丁苯橡胶并用胶力学性能的影响。结果表明,所制备的改性滑石粉均为核壳结构; 当滑石粉与正硅酸乙酯的质量比为1/3、温度为60℃、p H值为9时,两种方法所制备改性滑石粉增强天然橡胶/丁苯橡胶并用胶的拉伸强度分别达到16.45 MPa和17.48 MPa,扯断伸长率分别为844%和703%,其他性能也得到了适当的改善。


14不同类型有机蒙脱土增强顺丁橡胶纳米复合材料的结构与性能

作者单位 中北大学材料科学与工程学院; 太原工业学院材料工程系;

摘要 采用熔体插层法制备了有机蒙脱土/顺丁橡胶纳米复合材料,研究了有机蒙脱土类型及用量对复合材料力学性能的影响,并通过X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜观察了其微观形态。结果表明,双烷烃链改性剂改性的有机蒙脱土I.44 P能显著提高复合材料的力学性能,其用量为25份(质量)时,所增强顺丁橡胶纳米复合材料的拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度分别为10.24 MPa、812%和21.49 k N/m,分别比纯顺丁橡胶提高了914%、417%和339%。


15纤维素增强乙烯-乙酸乙烯酯橡胶的性能

作者单位 江南大学化学与材料工程学院;

摘要 通过溶液共混和静态硫化的方法分别制备了乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)/微米纤维素(MCC)和EVA/纳米纤维素(NCC)硫化橡胶,对比研究了二者的凝胶含量、交联密度、力学性能、微观形态和透光率等。结果发现,MCC的加入使得EVA硫化橡胶的综合性能下降,而NCC对EVA橡胶具有明显的增强效果。2份(质量)NCC可使EVA硫化橡胶的拉伸强度提高75%,达到21.5 MPa,同时其扯断伸长率保持在800%以上。由于NCC的纳米尺度及其均匀分散性,EVA/NCC硫化橡胶还保持了较高的交联密度和透光率。


16废轮胎胶粉/纸浆沉淀物复合材料的界面相容性

作者单位 齐齐哈尔大学材料科学与工程学院; 齐齐哈尔大学黑龙江省高校聚合物复合改性重点实验室;

摘要 以纸浆沉淀物和废轮胎胶粉为原料制备废轮胎胶粉/纸浆沉淀物复合材料,研究了其界面相容性。通过加入偶联剂Si 69和KH 550可以改善废轮胎胶粉与纸浆沉淀物之间的界面相容性。采用扫描电镜和透射电镜分析了废轮胎胶粉/纸浆沉淀物复合材料的微观形貌,并用红外光谱、X光电子能谱和动态热机械分析研究了其交联结构。结果表明,促进废轮胎胶粉与纸浆沉淀物相容性的最佳偶联剂为Si 69,且最佳用量为2.5份(质量)。经Si 69处理过的废轮胎胶粉/纸浆沉淀物复合材料结合紧密,空隙少; 处理过程中Si 69能够与废轮胎胶粉和纸浆沉淀物发生化学反应,从而改善了废轮胎胶粉与纸浆沉淀物的界面相容性。


17不同硅烷偶联剂改性白炭黑对溶聚丁苯橡胶性能的影响

作者单位 青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室;

摘要 分别用4种硅烷偶联剂Si-69、KH-550、KH-570和KH-792对白炭黑进行改性,研究硅烷化白炭黑对溶聚丁苯橡胶硫化特性、物理机械性能、微观形态以及动态力学性能的影响。结果表明,加入硅烷偶联剂能够降低溶聚丁苯橡胶混炼胶的门尼黏度,明显提高硫化胶的物理机械性能,降低硫化胶的储能模量和损耗因子,使其Payne效应减弱; 其中用偶联剂Si-69改性白炭黑所填充溶聚丁苯橡胶的综合性能最佳,其次是KH-570。


18可控自由基聚合技术在合成高分子材料中的应用

作者单位 中国石油兰州化工研究中心; 西北师范大学化学化工学院生态环境相关高分子材料教育部重点实验室; 中国石油西南化工销售公司;

摘要 简要介绍了可控自由基聚合的概念和聚合原理,综述了可控自由基聚合技术在线型聚合物、接枝聚合物、支化聚合物以及无机/聚合物复合材料制备中的研究进展,展望了其未来的研究方向。



2016-09-01

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来源:《合成橡胶工业》

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