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导热橡胶研究进展

高分子通报 2018年第4期 15-26页

作者：董梦杰张继川刘力范聪袁重阳王晓燕侯冠一温世鹏王博伦北京化工大学材料科学与工程学院先进弹性体研究中心北京100029 弹性体材料节能和资源化教育部工程研究中心北京100029 北京市先进弹性体工程技术研究中心北京100029 北京大学口腔医院北京100081

橡胶是热的不良导体,但在实际应用中,许多领域需要橡胶具备一定的导热性能,以满足使用要求。因此,人们对于橡胶导热的研究越来越重视。本文概述了导热填料种类、形状、粒径、界面结合状态以及填料在橡胶基体中的分散性等因素对橡胶复合... 详细信息

橡胶是热的不良导体,但在实际应用中,许多领域需要橡胶具备一定的导热性能,以满足使用要求。因此,人们对于橡胶导热的研究越来越重视。本文概述了导热填料种类、形状、粒径、界面结合状态以及填料在橡胶基体中的分散性等因素对橡胶复合材料导热性能的影响,从实验角度分析了填充型导热橡胶的导热机理,阐述了目前研究中人们所建立的各种物理和数学模型,浅析了这些模型的优缺点及适用范围,并将其应用于橡胶材料导热性能的预测,最后介绍了导热橡胶的应用领域,以及导热橡胶未来的发展方向。

关键词：导热橡胶导热机理导热模型导热性能

压力与温度对炭黑填充丁苯橡胶复合材料动静态性质影响的分子模拟

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高分子材料科学与工程 2021年第3期37卷 93-99,105页

作者：向平李豪祥宋昊马瑞彬高洋洋赵秀英张立群中国船舶工业系统工程研究院北京100094 北京化工大学北京市先进弹性体工程技术研究中心北京100029

采用分子动力学模拟研究了不同压力与温度对炭黑填充丁苯橡胶复合体系动静态性能的影响。结果表明,复合体系的玻璃化转变温度随着压力升高呈现线性上升;体系自由体积与分子链尺寸随着压力上升或温度下降而减小,这也导致了分子链平动扩... 详细信息

采用分子动力学模拟研究了不同压力与温度对炭黑填充丁苯橡胶复合体系动静态性能的影响。结果表明,复合体系的玻璃化转变温度随着压力升高呈现线性上升;体系自由体积与分子链尺寸随着压力上升或温度下降而减小,这也导致了分子链平动扩散与旋转动力学的降低。通过计算材料储能模量、损耗模量与损耗因子,发现材料储能模量与损耗模量随着压力上升或温度下降而上升,而材料损耗因子随着压力上升或温度下降而逐渐减小。这些结果为理解水声材料在大压力宽温域环境下的性能演变提供了微观机理。

关键词：丁苯橡胶压力温度动静态性质分子动力学模拟

氮掺杂石墨烯/白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料的制备与性能研究

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橡胶工业 2019年第1期66卷 13-17页

作者：李亚思许宗超温世鹏刘力北京化工大学北京市先进弹性体工程技术研究中心北京100029

以尿素和氧化石墨烯(GO)为原料,通过直接研磨负载和在氮气保护气氛下煅烧的方法制备出氮掺杂石墨烯[石墨相氮化碳(g-C_3N_4)/还原GO(rGO)],通过机械共混制备g-C_3N_4/rGO/白炭黑/溶聚丁苯橡胶(SSBR)复合材料,并对其性能进行研究。结果表... 详细信息

以尿素和氧化石墨烯(GO)为原料,通过直接研磨负载和在氮气保护气氛下煅烧的方法制备出氮掺杂石墨烯[石墨相氮化碳(g-C_3N_4)/还原GO(rGO)],通过机械共混制备g-C_3N_4/rGO/白炭黑/溶聚丁苯橡胶(SSBR)复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:g-C_3N_4/rGO与白炭黑两种填料在橡胶基体中能够实现相互分散;g-C_3N_4/rGO等量部分替代白炭黑可以改善复合材料的物理性能和动态力学性能,在g-C_3N_4/rGO用量为5份时,复合材料的综合物理性能最佳,压缩生热和滚动阻力最低。

关键词：氮掺杂石墨烯白炭黑溶聚丁苯橡胶动态力学性能

基于植物多酚/多胺的芳纶帘线绿色环保浸胶体系及其界面粘合机理研究

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橡胶工业 2022年第9期69卷 643-651页

作者：张博王文才田明张立群北京化工大学材料科学与工程学院/北京市先进弹性体工程技术研究中心北京100029

研究了一种基于植物多酚/多胺的芳纶帘线绿色环保浸胶体系(PTA浸胶液),并对比PTA浸胶液与间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)浸胶液浸渍处理的芳纶帘线与橡胶的粘合性能。衰减全反射傅里叶转换红外光谱和X射线光电子能谱分析结果表明,经PTA浸胶液... 详细信息

研究了一种基于植物多酚/多胺的芳纶帘线绿色环保浸胶体系(PTA浸胶液),并对比PTA浸胶液与间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)浸胶液浸渍处理的芳纶帘线与橡胶的粘合性能。衰减全反射傅里叶转换红外光谱和X射线光电子能谱分析结果表明,经PTA浸胶液浸渍后,丁吡胶乳包覆在芳纶帘线表面,其含有能参与橡胶硫化的C=C键,帘线的浸渍效果良好;与RFL浸胶液浸渍的芳纶帘线相比,PTA浸胶液浸渍的芳纶帘线的原始及热老化后H抽出力稍高,室温停放后H抽出力保持率提高;扫描电子显微镜分析表明,PTA浸胶液浸渍的芳纶帘线与橡胶基体的界面粘合良好。

关键词：芳纶帘线植物多酚多胺环保浸胶体系橡胶界面粘合机理

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炭黑在橡胶中分散技术的研究进展

橡胶工业 2022年第3期69卷 228-233页

作者：富有斌吴晓辉张立群王文才安鲁王宏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 青岛黑猫炭黑科技有限责任公司山东青岛266000

对于炭黑补强橡胶复合材料,平衡生热、补强以及磨耗之间的关系是炭黑应用的瓶颈问题。炭黑在橡胶基体中的分散性是影响其补强的关键因素之一,从增强炭黑与橡胶之间的相互作用角度出发,炭黑在橡胶中分散技术的研究进展主要体现在炭黑改... 详细信息

对于炭黑补强橡胶复合材料,平衡生热、补强以及磨耗之间的关系是炭黑应用的瓶颈问题。炭黑在橡胶基体中的分散性是影响其补强的关键因素之一,从增强炭黑与橡胶之间的相互作用角度出发,炭黑在橡胶中分散技术的研究进展主要体现在炭黑改性、橡胶改性以及液相复合技术方面。重点阐述炭黑的表面改性、聚合物基体的功能化改性以及炭黑与橡胶湿法混炼制备母胶,旨在促进炭黑在橡胶中均匀纳米分散,提高炭黑对橡胶的补强作用,获得性能优异的炭黑/橡胶复合材料。

关键词：炭黑橡胶表面改性功能化改性湿法混炼分散

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石墨烯/弹性体纳米复合材料研究进展

北京化工大学学报（自然科学版） 2015年第6期42卷 1-14页

作者：温世鹏柳东海许宗超黎研彭同凯张立群刘力北京化工大学材料科学与工程学院北京市先进弹性体工程技术研究中心北京100029 北京化工大学材料科学与工程学院化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

石墨烯材料由于其超薄的纳米片层结构,优良的导热、导电功能特性,在弹性体复合材料领域已经取得了众多的应用,并赋予了橡胶复合材料更强的动静态力学性能以及导电导热等功能性。本文从石墨烯的制备开始,重点综述了石墨烯的制备及表面修... 详细信息

石墨烯材料由于其超薄的纳米片层结构,优良的导热、导电功能特性,在弹性体复合材料领域已经取得了众多的应用,并赋予了橡胶复合材料更强的动静态力学性能以及导电导热等功能性。本文从石墨烯的制备开始,重点综述了石墨烯的制备及表面修饰,石墨烯/弹性体制备方法,以及复合材料的各项性能,并阐述了三者之间的相互关联。最后提出了石墨烯/弹性体纳米复合材料领域未来应关注的科学和技术问题。

关键词：弹性体石墨烯复合材料力学性能导电导热

梯度人工骨修复支架调控骨骼系统组织的修复与再生

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 846-855页

作者：张煜徐睿安方蕾历龙飞刘姝妍丁凌雪王悦熹郭子琰田丰薛佳佳有机无机复合材料国家重点实验室生物医用材料北京实验室先进弹性体材料研究中心材料科学与工程学院北京化工大学北京市100029

背景:梯度人工骨修复支架模拟了骨骼系统中的独特特征,在骨骼系统再生中具有巨大的应用潜力。目的:综述梯度人工骨修复支架在骨骼系统组织工程中的最新研究进展,并阐述了其优势与制造策略。方法:由第一作者检索Web of Science和PubMed... 详细信息

背景:梯度人工骨修复支架模拟了骨骼系统中的独特特征,在骨骼系统再生中具有巨大的应用潜力。目的:综述梯度人工骨修复支架在骨骼系统组织工程中的最新研究进展,并阐述了其优势与制造策略。方法:由第一作者检索Web of Science和PubMed数据库2000-2023年发表的文献,英文检索词为“gradient,bone regeneration,scaffold”,最终筛选后对76篇文献进行分析总结。结果与结论:①作为骨骼系统组织高效、高质量修复的重要手段,梯度人工骨修复支架目前针对骨组织、骨-软骨、肌腱-骨组织的天然梯度特征进行了仿生设计,这些支架能够一定程度地从结构、成分上模拟原生组织的细胞外基质,从而促进细胞黏附、迁移、增殖和分化,促进受损组织向原生状态再生恢复。②先进制造技术为梯度人工骨修复支架制备提供了更多可能;目前已经开发了通过空间差异化纤维排布和生物活性物质加载构建的梯度电纺纤维支架;分层叠加、分级孔隙率与生物3D打印技术制造的梯度3D打印支架;原位分层注射、简单逐层叠加、冷冻干燥法制造的梯度水凝胶支架;另外还包括其他方式或多方法联用的支架;这些支架在体外实验中展示了良好的生物相容性,在小型动物实验中能够加速组织再生并且观察到组织学结构明显改善。③目前开发的梯度人工骨修复支架仍需进一步优化,提高在梯度尺度上的匹配性,进一步明确材料与组织相互作用,避免降解产物导致的副反应等问题,未来需要结合相关学科优势与临床需求进一步优化。

关键词：梯度支架骨骼系统先进制造组织再生应用策略骨组织修复静电纺丝水凝胶 3D打印

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苯并三氮唑类有机光伏材料研究进展

化学学报 2021年第7期79卷 820-852页

作者：白阳薛灵伟王海侨张志国北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 北京化工大学北京市水性聚合物合成与应用工程技术研究中心北京100029

数十年来,有机太阳能电池(organic solar cells,OSCs)的相关研究进展迅速,其能量转换效率从2000年的不足5%,发展至今已经超过18%,而这主要得益于给体和非富勒烯受体有机光伏材料的不断推陈出新.苯并三氮唑(benzotriazoles,BTA)作为一种... 详细信息

数十年来,有机太阳能电池(organic solar cells,OSCs)的相关研究进展迅速,其能量转换效率从2000年的不足5%,发展至今已经超过18%,而这主要得益于给体和非富勒烯受体有机光伏材料的不断推陈出新.苯并三氮唑(benzotriazoles,BTA)作为一种经典的缺电子型杂环单元,伴随着有机光伏领域的兴起与发展,由BTA单元构筑的聚合物给体、小分子给体、非富勒烯小分子受体以及聚合物受体材料被不断地设计合成出来,特别是J系列聚合物给体材料和Y系列非富勒烯受体材料.伴随着材料体系的不断优化,相关的分子设计策略也得到更新与完善,以期从多角度对OSCs的性能有针对性的进行调控.本综述旨在通过介绍基于BTA单元的有机光伏材料的相关研究进展以及与之相关的分子设计策略,回顾BTA类光伏材料数十年来的发展历程,并展望其未来的发展前景.

关键词：有机光伏材料苯并三氮唑给体受体

二乙基二硫代氨基甲酸镧在丁腈橡胶中的应用研究

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中国稀土学报 2019年第5期37卷 609-616,I0004页

作者：王雅静吕运强胡水胡涛温世鹏刘力北京化工大学北京市先进弹性体工程技术研究中心北京100029 国家电网有限公司北京100031

以LaCl3·7H20及二乙基二硫代氨基甲酸钠为原料合成了二乙基二硫代氨基甲酸镧配合物(LaDC),并将其作为硫化促进剂加入丁腈橡胶(NBR)中,考察了LaDC/NBR混炼胶硫化特性,同时与二硫代氨基甲酸锌、二硫代氨基甲酸钠进行对比,发现LaDC对NBR... 详细信息

以LaCl3·7H20及二乙基二硫代氨基甲酸钠为原料合成了二乙基二硫代氨基甲酸镧配合物(LaDC),并将其作为硫化促进剂加入丁腈橡胶(NBR)中,考察了LaDC/NBR混炼胶硫化特性,同时与二硫代氨基甲酸锌、二硫代氨基甲酸钠进行对比,发现LaDC对NBR有着良好的硫化促进效果,并且其中的稀土起到延长焦烧时间的作用;进一步在不添加活性剂的情况下,将其在不同牌号的丁苯橡胶、丁腈橡胶中的促进效果进行比较,发现LaDC对极性橡胶NBR仍然可发挥良好的硫化促进作用,这可能与NBR具有极性官能团有关。进一步将其应用于炭黑N330填充的丁腈橡胶(NBR)中,对比了添加UDC和同时添加促进剂DM与抗氧剂BHT硫化胶的综合物理机械性能,结果发现,LaDC在NBR中可表现出硫化速率快、扭矩高的特点,物理机械性能和老化性能与后者基本相当。LaDC在NBR基体中可发挥一剂多能的效果,有望成为一种新型多功能橡胶助剂。

关键词：稀土配合物促进剂硫化丁腈橡胶