海外橡胶期刊摘要精选

海外橡胶期刊摘要精选

《橡胶化学与工艺》2014, Vol. 87 No.4 Rubber Chemistry & Technology

具有极高阻隔性的溴化丁基橡胶/改性蒙脱土纳米复合材料

向硫化胶中添加高分散纳米黏土能改善胶料的阻隔性能和力学性能。高度分散对获取最佳性能很关键。本研究提出了一个分步方法将四价铵盐改性的天然蒙脱土（MMT）黏土分散到溴化丁基橡胶（BIIR）中去。使用溶剂插层及机械剪切有效地插入/剥离MMT束。有效地从溶剂插层母炼胶中去除了溶剂。用该技术制造的纳米发黏材料具有高度的插层和剥离性，同时改善了阻隔性能、动态力学性能和力学性能。性能的改善使该材料能用于要求具有较好力学性能及阻隔性能的场合；可用于具有较大滞后、较低行驶温度以及较低燃油消耗的薄轮胎气密层。

能隔离高温的碳纳米纤维补强EPDM/聚酰亚胺复合材料

弹性体及其复合材料被广泛地用作热处理、发电、火焰防护和航空航天中的隔热系统。在不同的弹性体中，低密度的三元乙丙橡胶（EPDM）具有令人感兴趣的性能，例如其饱和的主链具有优异的耐老化性和耐氧化降解性。另外，将聚酰亚胺（PI）加入到弹性体中可以提高其热稳定性。另一方面，碳纳米纤维（CNF）可增强胶料的力学性能，而且具有成炭率高的优点。将EPDM与马来酸酐（MAH）接枝进行改性，以获取较好的橡胶-填料相容性。用扫描电子显微镜和高分辨率透射-电子显微镜进行的形态研究表明，在MAH接枝EPDM基质中纳米填料分散均匀。用热重分析和差示扫描量热法表征了EPDM/PI纳米复合材料的热性能。此外，还测量了导热率、热扩散率和比热。PI和CNF填充马来化EPDM制备的高温隔热胶料，表现出了非常好的物理性能和热力学性能。

含未改性LDH的阻燃性XNBR弹性体复合材料

双层氢氧化物（LDH）是在结构中存在各种金属并在层间有阳离子的无机黏土，可用作橡胶填料。制备了羧基丁腈橡胶（XNBR）/LDH新型纳米复合材料，并表征了它们的性能。通过改变含Zn离子和Al离子的LDH(Zn-Al LDH)的化学结构，大幅改善了它的力学性能。尤其是发现了LDH具有明显的补强效应。尽管LDH与传统补强填料（例如沉淀法白炭黑和炭黑）之间有粒径差异，但胶料的弹性模量和拉伸强度都提高了。性能提高幅度与LDH的用量有关，当LDH用量为100份时，达到最大值。试验数据表明，这种补强效应是由于填料与基质间离子-离子直接的相互作用。另外，我们还报道了纳米填料对纳米复合材料的阻燃性和热分解具有积极作用。我们将这一作用归因于纳米填料具有的层状结构。

对废弃轮胎所含生物量进行定量分析的14C及TGA技术

对测定废弃轮胎（ELT）所含生物量的热重分析（TGA）法和14C法作了比较。制备了不同类型的ELT试样，并用两种方法（TGA和14C）测量了每一试样的生物量分数。还制备了已知天然橡胶和硬脂酸含量的6种参比试样，以热重分析建立的校准曲线来检验14C分析结果的准确性。得到的结论是：在测定废弃橡胶所含的生物量时，14C技术是更有效、可靠、精确的方法。因为参比试样的14C试验结果与天然橡胶和硬脂酸的实际含量十分相符。另一方面，热重分析的显示结果与参比试样的已知天然橡胶含量及与14C方法的结果相差很大。因此，该方法不适合用于废弃轮胎所含生物量的测定。

具有高乙烯链节含量的EPDM的过氧化物交联

大量文献阐明了经过氧化物分子热分解引起自由基链反应，从而产生过氧化物交联三元乙丙橡胶（EPDM）的机理。从自由基链反应的机理来看，所有类型的活泼烃类键（例如烯丙基、次甲基和亚甲基CH键）都可能会受到烷基自由基的影响并与弹性体网络的形成有关。然而，亚甲基链节含量高时[通常≥60%（摩尔分数）]，简单的化学动力学和热化学分析表明，自由基攻击主要发生在亚甲基CH键上。依据这一结论，给出了所研究的3种工业用EPDM的简易交联机理。利用化学动力学的基本观点，从这一新型机理推导出相应的动力学模型，用于评估主要反应的化学官能团（随反应时间）的变化（双键及交联密度的变化）。这些预测的正确性最终通过研究橡胶交联键常用的5种不同的分析手段成功地得到了证实。

六亚甲基二异氰酸酯和聚丙二醇的反应动力学

用差示扫描量热法（DSC）和动态力学分析法（DMA）研究了合成具有通用性能的聚氨酯时，六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和不同分子量聚丙二醇（PPG）间的反应动力学。由DSC观察到的动态放热反应发现，用频率因子项中附加温度项来修正的Kissinger公式，能准确描述所有HDI/PPG反应的等温反应动力学。通过Ozawa方法和DMA测量所观察到的模量分析可以证明修正的合理性。无论PPG是何种类，随着转化度不同，频率因子变化，而且在接近70%时转化率达到最大值。介绍了修正动力学公式的推导。另外，还导出了描述活化能和频率因子与PPG分子量依赖关系的经验公式。

微结构基材热塑性弹性体的注压

热塑性弹性体微结构表面注压件有许多应用领域（如超憎水表面和图纹粘合），但对影响这些材料重现性因素的认识很有限。研究了模具长径比和零件取向（阴、阳模具）与微观特征重现中热塑性弹性体硬段含量的相互作用。用3种具有相似化学性和不同硬度的共聚多酯热塑性弹性体，模压了具有阴、阳特征的带有不同结构和尺寸比（0.02:1～2:1）的电铸型镍模具。利用扫描电子显微镜和表面光度仪表征了模具和零件的结构宽度和高度以及结构的限定。

根据介电性能和力学性能研究炭黑填充氢化丁腈橡胶的填料网络逾渗行为、填料-填料接触及填料-聚合物相互作用

根据介电性能和力学性能，通过改变混炼期间炭黑（CB）用量、CB比表面积、硫化胶的循环变形及密炼机中转子的转速，研究炭黑（CB）填充氢化丁腈橡胶的填料网络逾渗行为、填料-填料接触及填料-聚合物的相互作用。使用介电松弛仪，结合逾渗理论测定由填料-填料接触形成的CB网络逾渗阈值。采用动态机械分析仪和通用试验机观察填料-填料接触和填料-聚合物相互作用。根据温度扫描分析Arrhenius曲线以确定填料-填料键。根据应变扫描和准静态应力-应变性能，通过滞后损失依赖性及补强系数分析，研究填料-聚合物的相互作用及填料-填料接触。应用Maier和Goritz提出的可变网络密度模型，解释填料-聚合物相互作用形成的稳定和不稳定键对贮存模量所起的作用。结果表明，填料网络的逾渗阈值随转子转速的提高及CB比表面积的减小而增大，这表明填料-填料的接触受转速提高到某一程度的影响。循环变形没有明显地影响逾渗阈值。这就意味着填料-填料接触受硫化胶料循环变形的影响不明显。但是根据对某些力学性能变化的仔细研究发现，填料-聚合物相互作用因该循环变形过程而变弱。我们发现宏观力学性能和CB用量间存在着新的令人感兴趣的关系。对这些结果的分子性质，以及叠加模型和传统的分子滑移理论进行了讨论。

（刘 霞 译）

[责任编辑：翁小兵]