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非充气轮胎中剪切带结构与材料的研究进展

橡胶工业 2023年第3期70卷 231-239页

作者：刘超吴晓辉卢咏来张立群北京化工大学材料科学与工程学院先进弹性体材料研究中心北京100029

非充气轮胎能够避免充气轮胎的爆胎风险,已成为橡胶/轮胎行业研究的热点产品。非充气轮胎由轮毂、辐条、剪切带和胎面组成,剪切带是非充气轮胎结构中的重要部件。剪切带可分为橡胶剪切带、聚氨酯剪切带和金属剪切带,剪切带结构与材料参... 详细信息

非充气轮胎能够避免充气轮胎的爆胎风险,已成为橡胶/轮胎行业研究的热点产品。非充气轮胎由轮毂、辐条、剪切带和胎面组成,剪切带是非充气轮胎结构中的重要部件。剪切带可分为橡胶剪切带、聚氨酯剪切带和金属剪切带,剪切带结构与材料参数对非充气轮胎的性能影响极大。剪切带的结构与材料技术进步为非充气轮胎的进一步发展提供了技术支撑。

关键词：非充气轮胎剪切带结构材料

片层钠基蒙脱土调控炭黑对天然橡胶/丁苯橡胶纳米复合材料性能的影响

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橡胶工业 2023年第4期70卷 251-259页

作者：刘超吴晓辉卢咏来张立群北京化工大学材料科学与工程学院/先进弹性体材料研究中心北京100029

采用乳液共混法先制备天然橡胶(NR)/片层钠基蒙脱土(Na-MMT)、丁苯橡胶(SBR)/Na-MMT和NR/SBR/Na-MMT母胶,再制备得到相应的NR/SBR/Na-MMT纳米复合材料,研究Na-MMT对NR/SBR/Na-MMT纳米复合材料的微观形貌、物理性能和耐磨性能的影响。结... 详细信息

采用乳液共混法先制备天然橡胶(NR)/片层钠基蒙脱土(Na-MMT)、丁苯橡胶(SBR)/Na-MMT和NR/SBR/Na-MMT母胶,再制备得到相应的NR/SBR/Na-MMT纳米复合材料,研究Na-MMT对NR/SBR/Na-MMT纳米复合材料的微观形貌、物理性能和耐磨性能的影响。结果表明:采用NR/Na-MMT母胶共混法制备的NR/SBR/Na-MMT纳米复合材料中Na-MMT的分散效果最好,剥离状态的Na-MMT占比最大,炭黑的分散明显改善,片层Na-MMT可在一定程度上调控炭黑在NR/SBR/Na-MMT纳米复合材料中的偏析行为;该橡胶纳米复合材料的定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率最大,阿克隆磨耗量最小(0.177 cm^(3)),磨耗表面沟壑最浅,耐磨性能最佳。

关键词：片层钠基蒙脱土炭黑偏析行为分散天然橡胶丁苯橡胶纳米复合材料耐磨性能

硅橡胶复合材料的多轴疲劳寿命计算及优化设计

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合成橡胶工业 2022年第2期45卷 85-90页

作者：黄锴杨海波田明张立群北京化工大学材料科学与工程学院/先进弹性体材料研究中心北京100029

基于裂纹扩展理论,采用Python语言开发了橡胶的多轴疲劳寿命算法并进行了试验验证,并计算了硅橡胶哑铃形单轴拉伸试样、平面拉伸试样及十字形等双轴拉伸试样的疲劳寿命;为兼顾硅橡胶复合材料的发电性能和疲劳寿命,采用总能量密度(PI)来... 详细信息

基于裂纹扩展理论,采用Python语言开发了橡胶的多轴疲劳寿命算法并进行了试验验证,并计算了硅橡胶哑铃形单轴拉伸试样、平面拉伸试样及十字形等双轴拉伸试样的疲劳寿命;为兼顾硅橡胶复合材料的发电性能和疲劳寿命,采用总能量密度(PI)来评估复合材料的综合性能。结果表明,通过PI评估发现,等双轴拉伸下应变能密度(W)最大,开裂能密度与W的比值最小,硅橡胶在等双轴拉伸下可能具有最佳的综合性能。

关键词：硅橡胶复合材料疲劳寿命有限元数值模拟裂纹扩展优化设计

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橡胶工程高等实验课虚拟仿真教学势在必行

高分子材料科学与工程 2023年第6期39卷 154-159页

作者：张继川吴晓辉张同飞李瑞昀北京化工大学材料科学与工程学院先进弹性体材料研究中心北京100029 中国石油和化学工业联合会北京100029 教育部弹性体材料节能与资源化工程研究中心北京100029

《橡胶工程高等实验》是我国高校橡胶工程本科专业的必修课程,但目前《橡胶工程高等实验》存在诸如师资力量薄弱、教学设施不足、面临安全风险及实验环境不佳等问题,致使《橡胶工程高等实验》的教学效果大打折扣。而通过虚拟仿真教学则... 详细信息

《橡胶工程高等实验》是我国高校橡胶工程本科专业的必修课程,但目前《橡胶工程高等实验》存在诸如师资力量薄弱、教学设施不足、面临安全风险及实验环境不佳等问题,致使《橡胶工程高等实验》的教学效果大打折扣。而通过虚拟仿真教学则可以有效提高教学质量,学生首先通过网络视频被动听课以通晓实验原理,再主动结合《橡胶工程高等实验》仿真软件虚拟再现真实世界橡胶混炼实验过程和结果,可满足教学大纲对于橡胶工程本科教学的要求,进而达到橡胶工程专业本科生的培养目标。

关键词：橡胶工程高等实验虚拟仿真教学改革

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天然橡胶-氢化丁腈橡胶的共硫化及性能研究

材料科学与工艺 2023年

作者：郝振源桑言祥吴友平北京化工大学材料科学与工程学院北京化工大学北京市先进弹性体工程技术研究中心

天然橡胶（NR）和氢化丁腈橡胶（HNBR）因不饱和度和极性的差异，存在硫化速度不匹配、填料分散等问题，难以实现两胶的并用。本文通过先制备不同硫黄/促进剂比例的NR和HNBR母炼胶，再将母炼胶并用制备NR/HNBR复合材料，解决了NR和HNBR... 详细信息

天然橡胶（NR）和氢化丁腈橡胶（HNBR）因不饱和度和极性的差异，存在硫化速度不匹配、填料分散等问题，难以实现两胶的并用。本文通过先制备不同硫黄/促进剂比例的NR和HNBR母炼胶，再将母炼胶并用制备NR/HNBR复合材料，解决了NR和HNBR共硫化的问题。研究了NR/HNBR的相态结构和填料在NR和HNBR两相的分散状态，结合相态结构和填料分散分析了NR/HNBR并用比对复合材料硫化特性、动静态力学性能、耐磨性和压缩温升的影响。结果表明：并用HNBR的复合材料混炼胶的门尼黏度增大，焦烧时间和正硫化时间缩短；随着HNBR含量增加，HNBR相的尺寸增大，硫化胶的硬度和定伸应力增加，拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率和拉断永久变形减小，耐磨性和抗湿滑性提高，压缩疲劳温升增大。

关键词：天然橡胶氢化丁腈橡胶共硫化填料分散物理性能动态性能耐磨性

溶液静电纺丝制备电气石/PLA纳米纤维膜及其过滤性能、稳定性能研究

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北京服装学院学报:自然科学版 2023年第3期43卷 1-7,30页

作者：李彪任方正董璐曹鼎王朝胡水北京化工大学材料科学与工程学院先进弹性体材料研究中心北京100029 北京化工大学化学学院北京100029

为获得一种兼具高效低阻和高滤效稳定性的PLA纳米纤维膜,在聚乳酸(PLA)纺丝液中加入不同质量分数的电气石,采用静电纺丝技术制备电气石/PLA纳米纤维膜;利用扫描电镜、差示扫描量热仪和过滤性能测试仪等仪器分析了纤维形貌、直径分布、... 详细信息

为获得一种兼具高效低阻和高滤效稳定性的PLA纳米纤维膜,在聚乳酸(PLA)纺丝液中加入不同质量分数的电气石,采用静电纺丝技术制备电气石/PLA纳米纤维膜;利用扫描电镜、差示扫描量热仪和过滤性能测试仪等仪器分析了纤维形貌、直径分布、结晶性能及纤维膜过滤效率、通气阻力等性能。结果表明:电气石的加入可一定程度提高PLA纤维的结晶度,并提高纤维荷载电荷稳定性。当电气石添加量为1.0%时,纤维膜初始过滤效率可达98.7%,放置120 d后仍保持97%以上,质量因子达到0.12 Pa^(-1);与未添加电气石的聚乳酸纳米纤维膜相比,过滤效率和保持率均有所提高;在100℃条件下处理1 h,纳米纤维膜过滤效率仍高达98%以上,过滤阻力基本保持在37 Pa,具有较好的热稳定性。

关键词：静电纺丝聚乳酸纳米纤维膜电气石

面向可持续发展的高分子科学教学实验设计:含席夫碱型动态共价键的可修复热固性材料的制备与表征

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高分子通报 2023年第4期36卷 521-528页

作者：孙璐璐万雨卓高明星肖明月李相元冯岸超张立群北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 北京化工大学高分子科学与工程教学实验示范中心北京100029 北京化工大学先进弹性体材料研究中心北京100029

可自修复、可重复利用的热固性材料的设计与开发,是近年高分子材料的研究热点之一。本着为高分子教学实验探索更多可能性的初衷,本工作采用对苯二甲醛、双官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺为原料,构建了席夫碱型的交联网络结构,成功制备了... 详细信息

可自修复、可重复利用的热固性材料的设计与开发,是近年高分子材料的研究热点之一。本着为高分子教学实验探索更多可能性的初衷,本工作采用对苯二甲醛、双官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺为原料,构建了席夫碱型的交联网络结构,成功制备了一种可自修复、可重塑的热固性材料。由于材料中含有大量的亚胺键(—C=N—),在中温(80~100℃)下发生快速且可逆的亚胺网络重排反应,材料表现出良好的自修复和重塑行为。实验条件温和且操作简便,适合作为材料类教学实验和中学生科普实验进行推广。

关键词：动态共价键席夫碱键交联自修复重塑实验教学

表面覆盖型AuNPs@PNIPAM复合粒子的制备及催化性能

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高等学校化学学报 2023年第4期44卷 130-140页

作者：闫雨甜吴思常康康夏宇正陈晓农石淑先北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

金纳米粒子(AuNPs)表面能高,在水中极易团聚,使其应用受限.本文采用物理共混法,将带有正电荷的温敏聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)微凝胶与带负电荷的AuNPs混合,经自组装制备了微凝胶表面覆盖AuNPs的有机-金属复合粒子AuNPs@PNIPAM.该复... 详细信息

金纳米粒子(AuNPs)表面能高,在水中极易团聚,使其应用受限.本文采用物理共混法,将带有正电荷的温敏聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)微凝胶与带负电荷的AuNPs混合,经自组装制备了微凝胶表面覆盖AuNPs的有机-金属复合粒子AuNPs@PNIPAM.该复合粒子不仅具有很好的分散稳定性,而且其粒子的分散液具有温度比色性,在25℃→50℃→25℃的温度变化过程中呈现“红→紫→红”的可逆颜色变化.通过对硝基苯酚(4-NP)的还原反应,研究了复合粒子的催化性能.结果表明,复合粒子具有受温度调控的催化能力,随温度升高催化性能呈现先降后升的趋势.与文献报道的类似材料相比, AuNPs@PNIPAM复合粒子同时具有温度比色性和催化性能.

关键词：聚(N-异丙基丙烯酰胺)微凝胶金纳米粒子温度响应性催化性能

基于胺基与环氧的开环反应构建医用阳离子聚合物

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高分子学报 2022年第7期53卷 828-841页

作者：王元琛王俊凯俞丙然徐福建北京化工大学材料科学与工程学院

近些年，阳离子聚合物在生物医用材料方面的研究与应用得到了广泛的关注.通过胺基与环氧的开环反应，可以得到伯胺、仲胺、叔胺等含氮阳离子，同时也会产生丰富的羟基，这赋予了所得聚合物优异的生物相容性以及穿透细胞的能力.本文主要... 详细信息

近些年，阳离子聚合物在生物医用材料方面的研究与应用得到了广泛的关注.通过胺基与环氧的开环反应，可以得到伯胺、仲胺、叔胺等含氮阳离子，同时也会产生丰富的羟基，这赋予了所得聚合物优异的生物相容性以及穿透细胞的能力.本文主要就近些年来通过胺基与环氧的开环反应，所得到的基于乙醇胺功能化的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGEA)的阳离子聚合物和支化阳离子聚合物的构建策略，以及其在核酸递送、抗菌等方面的应用进行总结阐述.

关键词：阳离子聚合物开环反应多羟基核酸递送载体抗菌材料