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石墨烯改性白炭黑填料对天然橡胶性能的影响

山东科学 2024年第1期37卷 69-79页

作者：郭竞泽谭双美李昱彤刘致华李嵩辛振祥赵帅李琳青岛科技大学高分子科学与工程学院山东青岛266042 建新赵氏科技股份有限公司浙江宁波315600

白炭黑(主要成分为纳米SiO_(2),nano-SiO_(2))由于易于制取、绿色环保等优点,现被广泛用于橡胶补强中,但是白炭黑因为结构上的特点,导致其在橡胶中的分散性和补强能力比炭黑差。利用硅烷偶联剂改善白炭黑在橡胶中的分散性,并研究改性白... 详细信息

白炭黑(主要成分为纳米SiO_(2),nano-SiO_(2))由于易于制取、绿色环保等优点,现被广泛用于橡胶补强中,但是白炭黑因为结构上的特点,导致其在橡胶中的分散性和补强能力比炭黑差。利用硅烷偶联剂改善白炭黑在橡胶中的分散性,并研究改性白炭黑和石墨烯(GE)的协同补强作用对天然橡胶(NR)的影响。使用助分散剂单宁酸(TA)修饰的石墨烯与使用硅烷偶联剂KH570改性的白炭黑通过迈克尔加成反应得到杂化填料(KS-TGE),与天然橡胶充分混合制得KS-TGE/NR复合材料。经过测试,白炭黑经过改性后不仅改善了其在橡胶中的分散性,并且其和石墨烯制得的杂化填料与天然橡胶共混后,天然橡胶的力学性能得到提升。与未改性的nano-SiO_(2)/NR相比,改性后的复合材料拉伸强度最高提升36.3%,断裂伸长率最高提升79.5%,此外KS-TGE/NR仍能保持优异的弹性和动态力学性能。

关键词：白炭黑石墨烯天然橡胶硅烷偶联剂杂化填料力学性能

海泡石的活化对湿法制备天然橡胶复合材料性能的影响

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高分子材料科学与工程 2023年第11期39卷 54-63页

作者：侯占峰周大炜辛振祥青岛科技大学高分子科学与工程学院橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042

为提升海泡石补强橡胶的应用效果,首先采用有机酸活化制备高活性海泡石(MSep);比表面积、X射线衍射和光电子能谱测试结果表明,MSep的晶体结构完整,比表面积和表面活性明显增强;借助橡胶加工分析仪、扫描电镜和动态力学热分析等方法研究... 详细信息

为提升海泡石补强橡胶的应用效果,首先采用有机酸活化制备高活性海泡石(MSep);比表面积、X射线衍射和光电子能谱测试结果表明,MSep的晶体结构完整,比表面积和表面活性明显增强;借助橡胶加工分析仪、扫描电镜和动态力学热分析等方法研究了经湿法乳液混合制备的不同活性及用量的海泡石/天然橡胶复合材料的结构与性能。结果表明,复合材料中的MSep分散性较好,界面相互作用增强;在MSep用量小于30 phr时,随用量增多,拉伸强度和300%定伸应力等逐渐提升,硫化效率则逐渐降低;MSep用量过多时,受填料聚集的影响,综合补强性能下降;此外,随海泡石用量的增多,复合材料储能模量逐渐增大,损耗因子最大值逐渐减小。

关键词：海泡石有机酸活化天然橡胶复合材料分散性补强性能

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ABAQUS在橡胶制品领域的研究与应用

弹性体 2022年第5期32卷 84-90页

作者：郭鹏宇辛振祥青岛科技大学高分子科学与工程学院山东青岛266042

从有限元分析的基本研究方法着手、综述了Abaqus分析技术在轮胎、橡胶传动带、橡胶胶管、减震制品等橡胶制品领域的研究应用进展,讨论今后Abaqus在橡胶制品领域的发展方向和前景,分析其未来发展趋势应用,最后结合当前研究情况,对Abaqus... 详细信息

从有限元分析的基本研究方法着手、综述了Abaqus分析技术在轮胎、橡胶传动带、橡胶胶管、减震制品等橡胶制品领域的研究应用进展,讨论今后Abaqus在橡胶制品领域的发展方向和前景,分析其未来发展趋势应用,最后结合当前研究情况,对Abaqus未来的发展提出了几点建议。

关键词：有限元分析 Abaqus 橡胶制品研究应用

不同种类低共熔溶剂对白炭黑填充丁苯橡胶物理机械性能的影响

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合成橡胶工业 2022年第3期45卷 188-194页

作者：魏利萍沈梅辛振祥青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042

以低共熔溶剂(DES)为白炭黑的改性剂,通过与双[3-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(TESPT)并用进行原位反应改善白炭黑在丁苯橡胶中的分散性,研究了不同种类DES对白炭黑/丁苯橡胶复合材料硫化特性、加工性能、物理机械性能和微观形貌的影响。... 详细信息

以低共熔溶剂(DES)为白炭黑的改性剂,通过与双[3-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(TESPT)并用进行原位反应改善白炭黑在丁苯橡胶中的分散性,研究了不同种类DES对白炭黑/丁苯橡胶复合材料硫化特性、加工性能、物理机械性能和微观形貌的影响。结果表明,氯化胆碱/尿素与TESPT并用可以明显改善白炭黑在丁苯橡胶中的分散性,使Payne效应减弱,并提升白炭黑/丁苯橡胶硫化胶的力学性能和压缩疲劳性能;氯化胆碱/乙二酸与TESPT并用对提高白炭黑与丁苯橡胶界面结合力效果显著,所得白炭黑/丁苯橡胶复合材料的耐磨性能优异;而当DES用量较大时改性效果不佳。

关键词：低共熔溶剂白炭黑协同作用分散性物理机械性能耐磨性能 Payne效应界面结合

海泡石的结构及在阻燃聚合物材料中的应用研究进展

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合成橡胶工业 2022年第3期45卷 253-258页

作者：孟家锋马原辛振祥夏琳青岛科技大学高分子科学与工程学院/橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042

简要介绍了海泡石的基本结构,系统介绍了海泡石在常见聚合物复合材料阻燃领域的应用,着重讨论了海泡石的改性及与其他阻燃剂协同作用在聚合物中的阻燃效果,并对其应用前景进行了展望。

关键词：海泡石阻燃聚合物复合材料阻燃性能协同作用综述

海泡石协效膨胀型阻燃剂在三元乙丙橡胶中的应用

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弹性体 2022年第1期32卷 54-59页

作者：孟家锋刘勋聪辛振祥夏琳青岛科技大学高分子科学与工程学院橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042

以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体材料,制备了海泡石协效膨胀型阻燃复合材料,研究了海泡石的添加量对EPDM复合材料的硫化特性、力学性能和燃烧性能的影响。结果表明,随着海泡石用量的增加,EPDM复合材料的硫化时间缩短,拉伸强度、撕裂强度和... 详细信息

以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体材料,制备了海泡石协效膨胀型阻燃复合材料,研究了海泡石的添加量对EPDM复合材料的硫化特性、力学性能和燃烧性能的影响。结果表明,随着海泡石用量的增加,EPDM复合材料的硫化时间缩短,拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率等力学性能显著提升。适量海泡石可降低EPDM复合材料的热释放量和发烟量,并且提高氧指数值和点火时间,具有良好的协效阻燃抑烟作用。

关键词：三元乙丙橡胶海泡石阻燃抑烟

杜仲胶/聚丁烯-1形状记忆复合材料的制备与性能

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高分子材料科学与工程 2019年第8期35卷 118-124页

作者：王彦高晗夏琳辛振祥青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室/山东省橡塑材料与工程重点实验室

以杜仲胶(EUG)和聚丁烯-1(PB-1)为原材料,通过物理机械共混和化学交联的方法制备具有双连续相结构EUG/PB-1形状记忆复合材料,探讨了共混比对材料硫化特性、物理力学性能、耐热性、微观形貌、形状记忆性能的影响。研究结果表明,当EUG/PB-... 详细信息

以杜仲胶(EUG)和聚丁烯-1(PB-1)为原材料,通过物理机械共混和化学交联的方法制备具有双连续相结构EUG/PB-1形状记忆复合材料,探讨了共混比对材料硫化特性、物理力学性能、耐热性、微观形貌、形状记忆性能的影响。研究结果表明,当EUG/PB-1共混比由90/10变化至60/40时,交联程度有所降低;力学强度和硬度降低然而耐热性明显提高;形变率(Δε)、形状固定率(Rf)均呈上升趋势,而形状回复率(Rr)因交联程度降低略有下降,当共混比为80/20和70/30时,形状记忆性能较好。

关键词：杜仲胶聚丁烯-1 形状记忆双连续相共混比

发泡CaCO_3/杜仲胶形状记忆复合材料的制备与表征

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复合材料学报 2018年第8期35卷 1994-2001页

作者：王彦夏琳董月辛振祥青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛266042

天然杜仲胶的反式有序性结构使其具有较强的结晶能力,交联程度较低时可用作形状记忆材料。本文以热膨胀物理微球Expancel 920DU40为发泡剂制备了发泡CaCO_3/杜仲胶(EUG)形状记忆复合材料,采用SEM、FTIR、DSC、DMA和万能材料试验机等对Ex... 详细信息

天然杜仲胶的反式有序性结构使其具有较强的结晶能力,交联程度较低时可用作形状记忆材料。本文以热膨胀物理微球Expancel 920DU40为发泡剂制备了发泡CaCO_3/杜仲胶(EUG)形状记忆复合材料,采用SEM、FTIR、DSC、DMA和万能材料试验机等对Expancel 920DU40的组分及受热膨胀特性和不同交联程度的CaCO_3/EUG形状记忆复合材料的结晶熔融行为、微观形貌、形状记忆行为及力学性能进行了表征。结果表明,Expancel920DU40的外壳为丙烯腈均聚物或与其他单体的共聚物,内部为液态烷烃;CaCO_3/EUG形状记忆复合材料的力学性能与其交联程度和发泡程度有关;随着交联程度的增加,EUG的结晶和熔融温度降低,形变率、形状固定率和形状回复率均降低,当S用量为0.8g时形状记忆性能最佳;调控交联程度可以获得具备不同形状记忆能力的CaCO_3/EUG形状记忆复合材料。

关键词：杜仲胶交联程度形状记忆形变率形状固定率形状回复率

环保型水切割胶粉对天然橡胶力学性能和动态性能的影响

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复合材料学报 2018年第3期35卷 706-713页

作者：卢娜王洪振辛振祥青岛科技大学高分子科学与工程学院橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛266042

采用环保型水切割胶粉及力化学改性胶粉(MRP)与天然橡胶(NR)复合制备胶粉-NR复合胶,并探讨了胶粉用量对复合胶力学性能和动态性能的影响。通过红外和热失重分析确定了胶粉的主要成分为NR和丁苯橡胶(SBR),且改性后胶粉大分子链结构未发... 详细信息

采用环保型水切割胶粉及力化学改性胶粉(MRP)与天然橡胶(NR)复合制备胶粉-NR复合胶,并探讨了胶粉用量对复合胶力学性能和动态性能的影响。通过红外和热失重分析确定了胶粉的主要成分为NR和丁苯橡胶(SBR),且改性后胶粉大分子链结构未发生明显变化。通过橡胶加工分析仪研究了胶粉用量及改性对复合胶加工性能的影响。采用炭黑分散仪研究并观察了胶粉在NR中的分散情况。结果表明,胶粉改性后与NR的相容性提高,二者界面结合力增大,MRP-NR复合胶加工性能改善。炭黑分散结果表明,胶粉用量越多,其分散性越差,改性后胶粉的分散性提高,MRP-NR复合胶的力学性能最优,拉伸强度为27.9 MPa。

关键词：环保型水切割胶粉天然橡胶橡胶加工性能分散性拉伸强度