海外橡胶期刊摘要精选

海外橡胶期刊摘要精选

《日本橡胶协会杂志》2014, Vol. 87 No.10日本ゴム協会誌

医用橡胶件的使用性能和安全性能

医用橡胶件因其密封性、柔韧性和弹性而被广泛应用于医学领域。近年来，具有较高加工性能的热塑性弹性体的用量正日益增多。例如，最新研制的气囊导尿管已全部由热塑性弹性体制成。另一方面，风险管理和风险最小化对医用器材的安全可靠性来说极为关键。应根据ISO 10993-1:2009（JIS T0993-1:2012）的附录A进行生物学评估，以检验医用管材的安全性。天然橡胶胶乳因具有致敏性而不推荐用于医学植入装置。

皮肤吸收β1-阻断剂药物贴片的配方

采用（异-丁基）橡胶粘合剂设计了对药品的皮肤渗透性良好，并且与皮肤粘合性良好的Bisono®胶黏带。其用法是每日一次，其活性成分比索洛尔经皮肤持续释放，使血浓度发生适当变化，其证明在24 h内有降压作用。预计Bisono®胶黏带还有助于服药困难和/或不愿口服药物的病人药物治疗，改善病人对口服药物的依赖性。综述了Bisono®胶黏带的配方设计、临床结果和特性。

《橡胶化学与技术》2014, Vol. 87 No.1 Rubber Chemistry & Technology

氯化消毒自来水EPDM密封件用的防老剂

根据防老剂的挥发和分解特征，确定用于自来水系统中EPDM（三元乙丙橡胶）密封件所选用的防老剂。将EPDM与1份防老剂和其他配合剂混炼，之后将胶料在433 K温度下硫化20 min制备密封件。将EPDM密封件浸入氯化水中进行加速降解。用气相色谱/质谱仪（GC/MS）和高性能液相色谱（HPLC）分析防老剂含量的变化。胺类防老剂由于其较低的挥发性和分解作用，所以在硫化过程中质量损失相当低。在加速降解过程中，防老剂的质量损失取决于防老剂捕捉自由基的能力以及在氯化水中的溶解度。

含有机黏土纳米复合材料的IIR/CR并用胶物理性能及力学性能

研究了有机黏土用量和氯丁橡胶（CR）含量对丁基橡胶（IIR）/CR并用胶硫化特性、微结构、力学性能和流变性能的影响。在双辊开炼机上，将不同用量有机纳米黏土的改性剂Cloisite 15A(1%、3%、5%和7%)与不同用量的CR（10%、20%和40%）混炼。用175 ℃的热平板硫化机硫化试样。随着黏土用量的增大，复合材料的硫化时间和焦烧时间以及最大转矩都增大。力学性能，如拉伸强度、拉断伸长率、定伸应力（100%、200%和300%）和回弹性随纳米黏土用量的增大也提高。用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征了纳米复合材料的结构。纳米复合材料的XRD结果表明：从硅酸盐层间距的增大可知聚合物链插入了黏土层。TEM和SEM结果也直接证实了XRD的结果。

轮胎橡胶脱硫参数的比较研究

研究了轮胎中所用的橡胶—丁苯橡胶（SBR）、丁基橡胶（BR）、天然橡胶（NR）和氯丁橡胶（IIR）实现脱硫与聚合物比率高降解的最佳工艺条件。这些聚合物都显示出其特有的降解特征。通过测量溶胶分数和交联密度，研究了降解机理的温度依赖性。发现在220 ℃下，SBR和BR的交联密度下降最大，同时溶胶含量适度增大。依据关联溶胶分数和交联密度下降的Horikx理论，这是交联键大量断链的结果。由于活性链碎片的再结合，较高的操作温度导致交联密度的下降幅度较小。NR和CIIR表现出不同的行为。NR在这一温度范围内的降解几乎造成聚合物网络完全破坏，交联密度几乎降到0，而溶胶分数接近100%。发现CIIR在较高温度下有相同结果。尽管不同橡胶的脱硫机理不同，但优化了轿车轮胎材料的最佳脱硫条件。

丙烯腈含量对丁腈橡胶热氧老化性能的影响

用衰减全反射-傅里叶变换光谱法（ATR-FTIR）研究了一系列未加稳定剂、无填料的不同丙烯腈（ACN）含量（质量分数18%～43.5%）丁腈橡胶（NBR）热老化试样（40～120 ℃）的热氧老化降解。所有试样都具有类似的降解过程，无论是ACN含量与羟基、羧基和酯类产物，1,4-反式、1,4-顺式和1,2-乙烯丁二烯都出现损失。在最低ACN含量下，红外光谱（IR）活性基团吸收能级损失最大，并向更高ACN含量NBR（1,4-顺式＞1,2乙烯＞1,4-反式＞亚甲基丁二烯）稳步下降。18%ACN含量的NBR拥有2个明显不同的动力学降解区（80～120 ℃和40～80 ℃）。随ACN含量的下降（从43.5%到18%），羧基含量增大，1,4-反式丁二烯损失的活化能分别从71 kJ/mol和71 kJ/mol增长到87 kJ/mol和79 kJ/mol。1,4-反式丁二烯基团的消耗率主要受热氧化羧基反应和加成交联键反应的影响，对低到中等ACN含量的NBR来说具有较低的活化能。最低丙烯腈含量NBR的高氧化速率是由于其较高的氧渗透速率所致。较高1,4不饱和程度有利于加成反应形成的交联。

填料表面的活性和形态对NBR/石墨烯纳米复合材料力学性能和介电性能的影响

石墨烯和碳纳米填料的表面特性，如活性、多孔性和粗糙度，对石墨烯填充丁腈橡胶（NBR）的力学性能和介电性能有影响。分析了填料的吸附等温线、表面积、粗糙度和表面杂化现象。另外，使用不同模型分析了孔隙分布。用传统的熔融混炼法制备了复合材料。测试这些石墨烯弹性体纳米复合材料力学性能及电性能，并与标准炭黑作了比较。结果证明，尽管石墨烯纳米复合材料的性能主要取决于石墨烯的类型，但其性能与炭黑有很大差别。发现含己二酸-邻苯二甲酸酯（DOP）软化剂的石墨烯/ NBR复合材料在工业应用中大有前景。

轮胎橡胶粒径在双螺杆挤出机中对超声波脱硫的影响

用新型超声双螺杆挤出机对10目和30目轮胎橡胶粒子进行超声波脱硫。在恒定的40 kHz频率下改变超声振幅和脱硫温度，并记录脱硫过程中的口型压力和超声功率消耗。通过测试交联密度、凝胶分数和再硫化性能，研究脱硫程度。与10目橡胶相比，30目橡胶具有较低的口型压力和较高的脱硫程度。由于脱硫橡胶在较高振幅下具有较高的脱硫程度和较低的黏度，因此，口型处脱硫橡胶的温度随超声振幅的提高而下降。通常，再硫化过程中，10目橡胶及在较低温度下脱硫的橡胶在所测硫化曲线上硫化开始时的转矩和最大转矩较高。测试了脱硫和再硫化橡胶的流变性能及再硫化胶的力学性能。两种目数粒子的脱硫和再硫化橡胶的复数黏度与频率的关系呈幂律关系，脱硫橡胶的幂律指数为0.06，再硫化橡胶的为0.02。10目脱硫橡胶和再硫化橡胶的稠度系数较高；但两种橡胶在较低温度下都表现出较高的稠度系数。脱硫和再硫化橡胶的Cole-Cole曲线、交联密度和凝胶分数、再硫化性能和再硫化胶的模量按脱硫程度分为2组，并影响脱硫胶的分子结构。较高脱硫程度的再硫化胶具有较高的拉断伸长率，而较低脱硫程度的再硫化胶则具有较高的强度和模量。30目再硫化橡胶始终具有较高的拉断伸长率。用与加工条件和橡胶粒径无关的独特的函数，描述了标准化凝胶分数与标准化交联密度的关系。

用沉淀法白炭黑补强天然橡胶：加工温度的影响

热历程，特别是混炼排胶温度是含硅烷偶联剂、白炭黑橡胶混炼时最重要的参数，依据此参数可获得适当的白炭黑硅烷化度，并避免早期焦烧反应。研究了混炼排胶温度对白炭黑补强天然橡胶（NR）性能的影响。还利用脱蛋白质天然橡胶（DPNR）和聚异戊二烯橡胶（IR），研究了非橡胶组成（主要是NR中的蛋白质）的影响。重点研究了含以及不含硅烷偶联剂白炭黑补强NR的硫化性能，以及橡胶与填料的相互作用。随着排胶温度的提高，白炭黑和硅烷偶联剂间的硅烷反应继续进行。在足够高的排胶温度下，NR-白炭黑胶料中填料-填料的相互作用下降，而白炭黑-橡胶的相互作用增强，Payne效应降低和化学结合胶增多证明了这一点。NR和IR胶料混炼达到高于最佳排胶温度时会出现硫化返原现象，而且拉伸性能下降。另一方面，DPNR-白炭黑硫化胶表现出较为稳定的物理性能。

天然橡胶的应变控制双轴拉伸

介绍了一个新的试验方法并提供了天然橡胶在单轴、纯剪切和双轴拉伸时的响应数据。实时双轴应变控制便于使每一制动器的拉伸和收缩速度独立、自动变化，以维持试样标距区内的预定变形。还着重探讨了用于验证数据稳定性的Valanis-Landel假设。利用3项Ogden模型得出应力-拉伸关系，以证实试验数据。用单轴和等轴拉伸中的初始路径确定材料模型的参数。当模型用于预测不同试样最大面内拉伸的双轴拉力响应时，发现具有极高的一致性。Valanis-Landel假设也与理论预测非常一致。

含炭黑胶料的方向依赖性及多轴应力-软化行为

含填料胶料的力学性能取决于最大拉伸以及应力诱导软化。这种软化作用被称作Mullins效应。本研究表明：Mullins效应表现出显著的方向依赖性，需要一个各向异性模型。但对于各向异性材料模型的公式及验证仍缺乏合适的试验数据。报道了氯丁橡胶（CR）的试验过程。为了跟踪各向异性Mullins效应，必须扩展各向同性力学性能表征的标准试验方法。使用适当类型的试样能进行不同加载方向的多个加载步骤。试样在相同方向上进行重复拉伸之后，在其他方向上的首次单轴拉伸的特点，可通过刚性应力-应变与初次加载稳定的曲线相比而得到。因此，试验结果证实了变形诱导各向异性。为了确定在一个方向预拉伸之后的多轴材料性能，开发了双轴拉伸试验机。双轴拉伸试验机的一个特殊功能是两个加载轴可独立控制。因此，橡胶材料可经受任意负载历程。所以，使用了有4个臂的十字形试样。每个臂上有许多与侧面平行的裂口，以确保在初始加载时有均匀的单轴加载条件。在第二次加载时，先前未加载的轴与主轴一样以均匀的方式或以任意比移动。试验结果证实了Mullins效应的变形诱导各向异性。总之，材料行为显然是由负载历程中的变形方式和负载方向决定的。

用安全的多功能橡胶添加剂回收废轮胎胶粉（二）：新鲜天然橡胶/回收轮胎废胶粉硫化胶

将机械化学方法回收的废轮胎胶粉（GRT）与新鲜天然橡胶（NR）混合并进行硫化。制备并研究了含20%～50%GRT的NR/GRT硫化胶。室温下，加入锭子油和四硫化苄基秋兰姆（TBzTD）成功再生了GTR。研究了新鲜NR/回收GRT的硫化特性和力学性能。增加共混胶中的回收橡胶（RR）用量可降低最佳硫化时间，且没有改变焦烧时间。为了最终使用NR/RR共混体硫化胶，研究了炭黑对NR/RR（共混体共混比为80:20）硫化胶性能的影响。评估了不同NR/RR共混体的老化特性。测试了NR/RR共混体硫化胶的溶胀性能和动态力学性能，并进行了热重分析。随着回收橡胶用量的增大，NR硫化胶的平衡溶胀下降，共混体硫化胶的热稳定性随回收橡胶用量的增大而增强。NR/RR硫化胶的弹性和贮存模量随回收橡胶用量的增大而提高。扫描电子显微镜更进一步显示出NR/RR硫化胶中的内聚现象和均匀性。

天然橡胶在疲劳测试过程中应变-诱导结晶的特点：利用同步辐射，采用原位广角X-射线衍射进行测量

用同步辐射，通过广角X-射线衍射（WAXD）研究了原位疲劳试验过程中炭黑填充天然橡胶（NR）的应变-诱导结晶。按初始的试验方法，分析了结晶指数、晶体大小、晶体取向和晶格参数随循环次数的变化。结果表明：当疲劳试验的最小拉伸比低于晶体熔融开始时的拉伸比时，结晶指数和晶体尺寸下降；而当最小拉伸比高于熔融开始的拉伸比时，它们则增大。对所有疲劳试验来说，晶体的取向略有下降，而晶格参数不随循环次数而变化。

（刘 霞 译）

[责任编辑：翁小兵]