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高疲劳寿命氯丁橡胶基减振材料的结构与性能

高等学校化学学报 2019年第7期40卷 1571-1578页

作者：张新萍张剑平蔡磊宗鑫贺爱华山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛科技大学高分子科学与工程学院

以氯丁橡胶(CR)为基体材料,将新型反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)引入传统CR减振基体中,探讨TBIR在减振材料中的应用前景.研究发现,随着TBIR用量的增加,CR/TBIR混炼胶的强度及模量明显提升;CR/TBIR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度... 详细信息

以氯丁橡胶(CR)为基体材料,将新型反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)引入传统CR减振基体中,探讨TBIR在减振材料中的应用前景.研究发现,随着TBIR用量的增加,CR/TBIR混炼胶的强度及模量明显提升;CR/TBIR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、压缩永久变形、动静刚度比及耐疲劳性能均得到改善,特别是一级疲劳寿命提高了50%~400%(未填充体系)及40%~180%(填充体系),六级疲劳寿命提高了60%~500%(未填充体系)及30%~120%(填充体系).与未填充CR/TBIR硫化胶相比,填充CR/TBIR硫化胶由于炭黑补强作用及填料-聚合物相互作用的引入,屈挠疲劳寿命、撕裂强度及拉伸性能均显著提高.与填充CR硫化胶相比,填充CR/TBIR质量比为90/10的并用胶能够在保持硫化胶的损耗因子基本不变的基础上,实现综合性能的平衡提升.

关键词：减振材料氯丁橡胶反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶耐疲劳撕裂强度

高耐磨低生热NBR/TBIR复合材料的结构与性能

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高等学校化学学报 2020年第3期41卷 565-571页

作者：武营飞李洪昱蔡磊贺爱华青岛科技大学高分子科学与工程学院山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室

采用高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)对丁腈橡胶(NBR)进行改性,制备了高耐磨、低生热输送轮用白炭黑填充的NBR/TBIR橡胶纳米复合材料.研究了NBR/TBIR橡胶纳米复合材料的交联密度、物理力学性能及填料分散性,探讨了材料的结构... 详细信息

采用高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)对丁腈橡胶(NBR)进行改性,制备了高耐磨、低生热输送轮用白炭黑填充的NBR/TBIR橡胶纳米复合材料.研究了NBR/TBIR橡胶纳米复合材料的交联密度、物理力学性能及填料分散性,探讨了材料的结构对性能的影响.研究结果表明,与纯NBR相比,NBR/TBIR橡胶纳米复合材料的硫化速率和交联密度随TBIR用量的增加而增大;在保持NBR硫化胶基本力学性能、耐老化性能和耐溶剂性能基本不变的前提下,TBIR的加入使NBR/TBIR硫化胶的耐磨性提高15%,动态压缩生热降低5%,动态压缩永久变形降低22%,白炭黑分散水平提高;与丁腈橡胶/顺丁橡胶[NBR/BR(80/20),质量份数比]硫化胶相比,NBR/TBIR(80/20,质量份数比)硫化胶具有更低的动态压缩生热和动态压缩永久变形及更好的填料分散性.

关键词：反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶丁腈橡胶顺丁橡胶耐磨性纳米复合材料

聚合温度对负载型Ziegler-Natta催化剂催化丁二烯-异戊二烯共聚合的影响

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高等学校化学学报 2020年第8期41卷 1873-1880页

作者：张俊英彭伟陈子威贺爱华山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛科技大学高分子科学与工程学院青岛266042

非均相TiCl4/MgCl2-AlR3型Ziegler-Natta(非均相Z-N)催化剂是聚烯烃工业最重要的催化剂,经烷基铝活化的非均相Z-N催化剂具有复杂的活性中心结构,改变聚合温度、聚合时间、烷基铝种类及浓度等均会影响活性中心结构与催化性能.本文研究了... 详细信息

非均相TiCl4/MgCl2-AlR3型Ziegler-Natta(非均相Z-N)催化剂是聚烯烃工业最重要的催化剂,经烷基铝活化的非均相Z-N催化剂具有复杂的活性中心结构,改变聚合温度、聚合时间、烷基铝种类及浓度等均会影响活性中心结构与催化性能.本文研究了不同聚合温度下TiCl4/MgCl2-AlEt3(三乙基铝)催化丁二烯(Bd)和异戊二烯(Ip)的共聚合动力学,研究发现,随着聚合时间的延长,聚合活性先升高然后降低,在50℃聚合活性最高.采用核磁共振波谱(1H NMR)、紫外荧光定硫仪和凝胶渗透色谱(GPC)研究了共聚物的微观结构、活性中心数和分子量及其分布,发现随着聚合时间的延长及聚合温度的升高,活性中心数、共聚物中反式-1,4-结构、分子量及分子量分布均发生不同规律的变化.本文研究结果可为进一步理解非均相Z-N催化剂在不同聚合温度下催化共轭二烯烃聚合的动力学及其关键影响因素提供参考.

关键词： Ziegler-Natta催化剂异戊二烯丁二烯共聚合温度配位聚合

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TBIR应用于航空胎侧胶的热氧老化性能

高等学校化学学报 2020年第4期41卷 789-794页

作者：国钦瑞邵华锋贺爱华青岛科技大学高分子科学与工程学院山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛266042

研究了反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)应用于航空轮胎胎侧胶[天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)/TBIR]的耐热氧老化性能.结果表明,与NR/BR硫化胶相比,10~20份质量的TBIR取代BR后,NR/BR/TBIR硫化胶的交联密度明显提高,压缩温升降低2.2~... 详细信息

研究了反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)应用于航空轮胎胎侧胶[天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)/TBIR]的耐热氧老化性能.结果表明,与NR/BR硫化胶相比,10~20份质量的TBIR取代BR后,NR/BR/TBIR硫化胶的交联密度明显提高,压缩温升降低2.2~3.4℃,耐屈挠疲劳性能提高约100%,填料分散性改善,填料团聚体体尺寸减小,拉伸性能基本不变.随热氧老化时间延长,硫化胶的交联密度先增加后降低,并用TBIR的硫化胶交联密度在老化48 h后趋于平缓.与NR/BR相比,老化后的NR/BR/TBIR硫化胶生热最低,耐屈挠疲劳性最高.

关键词：天然橡胶顺丁橡胶反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶热氧老化胎侧胶

SSBR/TPI共混体系中TPI的结晶、成核及动力学研究

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高等学校化学学报 2018年第5期39卷 1091-1097页

作者：任惠成武营飞刘丹丹聂华荣贺爱华山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛科技大学高分子科学与工程学院青岛266042

研究了不相容共混体系溶聚丁苯橡胶(SSBR)/反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)共混体系的结晶行为.当SSBR含量较低时,SSBR/TPI共混物的成核密度降低,晶体生长速率降低,等温结晶速率降低,非等温结晶峰移向低温,SSBR抑制了α-TPI的生成,SSBR/TPI共... 详细信息

研究了不相容共混体系溶聚丁苯橡胶(SSBR)/反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)共混体系的结晶行为.当SSBR含量较低时,SSBR/TPI共混物的成核密度降低,晶体生长速率降低,等温结晶速率降低,非等温结晶峰移向低温,SSBR抑制了α-TPI的生成,SSBR/TPI共混体系总结晶度降低,但TPI的相对结晶度升高,结晶行为与热力学相容的结晶/非晶共混体系一致;当SSBR含量较高时,随着SSBR含量增加,体系的成核密度增加,球晶的生长速率显著降低,SSBR显著抑制了α-TPI的生成,共混体系以β晶为主.

关键词：溶聚丁苯橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯(SSBR/TPI)共混体系结晶行为结晶动力学

等规聚丙烯/聚丁烯-1釜内合金的结构与性能

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高等学校化学学报 2020年第12期41卷 2851-2860页

作者：马亚萍张宁郑伟平肖玮佳刘晨光贺爱华邵华锋青岛科技大学高分子科学与工程学院山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛266042

高分子材料的组成、组分分布及链结构与宏观性能紧密相关.因此,分析多组分釜内合金材料的链结构特点与性能之间的关系至关重要.采用升温淋洗分级的方法对两种采用序贯两段聚合原位合成的等规聚丙烯/聚丁烯-1(iPP/iPB)釜内合金在−30℃~14... 详细信息

高分子材料的组成、组分分布及链结构与宏观性能紧密相关.因此,分析多组分釜内合金材料的链结构特点与性能之间的关系至关重要.采用升温淋洗分级的方法对两种采用序贯两段聚合原位合成的等规聚丙烯/聚丁烯-1(iPP/iPB)釜内合金在−30℃~140℃温度范围进行分级,采用核磁共振波谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪和凝胶渗透色谱仪等表征了级分的链结构及序列分布、热行为、分子量(Mw)及分子量分布(Mw/Mn)等.结果表明iPP/iPB合金主要由5种级分组成,高等规聚丁烯(iPB)为主要组分,同时含有少量的丁烯-丙烯嵌段共聚物(PB-b-PP)和等规聚丙烯(iPP)等.随淋洗温度升高,PB-b-PP级分中PP嵌段长度逐渐增加,PB嵌段长度逐渐减小;在相同的淋洗温度,合金B的嵌段共聚物级分中PP嵌段较长且结晶较完善;合金B中iPB组分及嵌段共聚物组分含量较高,使得合金B具有较高的拉伸强度、弯曲强度、优异的抗冲击性能、较高的维卡软化温度及较快的晶型转变速率.

关键词：等规聚丙烯/聚丁烯-1合金升温淋洗分级结构性能

TBIR对天然橡胶纳米复合材料结构和性能的调控

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高等学校化学学报 2023年第8期44卷 203-210页

作者：钱浙濠王硕宗鑫蔡磊贺爱华青岛科技大学高分子科学与工程学院山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛266042

利用天然橡胶湿法胶(W-NR)与天然橡胶(NR)制备了NR/W-NR混炼胶,并进一步利用反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)改性NR及NR/W-NR,构筑具有不同聚合物网络结构及填料网络结构的橡胶纳米复合材料.采用炭黑填料分散仪、差示扫描量热... 详细信息

利用天然橡胶湿法胶(W-NR)与天然橡胶(NR)制备了NR/W-NR混炼胶,并进一步利用反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)改性NR及NR/W-NR,构筑具有不同聚合物网络结构及填料网络结构的橡胶纳米复合材料.采用炭黑填料分散仪、差示扫描量热仪以及平衡溶胀法等研究了白炭黑填充NR和NR/W-NR,NR/TBIR及NR/W-NR/TBIR橡胶纳米复合材料的结构与性能.结果表明,与NR和NR/W-NR相比,TBIR的加入可在天然橡胶基体中构筑聚合物双网络结构(包括硫交联键和TBIR片晶物理交联点),提高了混炼胶的模量与格林强度,改善了填料分散性,进而提高填料-橡胶相互作用.分别相对于NR和NR/W-NR硫化胶,NR/TBIR(90/10)及NR/W-NR/TBIR(40/66.5/10)硫化胶的耐磨性及伸张疲劳性能提高,滚动阻力降低,耐老化性改善.其中,TBIR与湿法胶并用构筑的NR/W-NR/TBIR(40/66.5/10)硫化胶具有更低的滚动阻力及优异的综合性能.本文建立了一种简单有效调控天然橡胶纳米复合材料的填料网络结构与聚合物网络结构的方法,赋予了天然橡胶基复合材料优异的综合性能.

关键词：反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶天然橡胶填料网络聚合物双网络结构纳米复合材料

热氧老化对聚丁烯合金结晶性和力学性能的影响

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高分子材料科学与工程 2023年第10期39卷 107-112页

作者：夏鹏程高艺勇邵华锋贺爱华山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛科技大学高分子科学与工程学院山东青岛266042

文中研究了聚丁烯合金(PBA)的热氧老化性能,并与高等规聚丁烯-1(iPB)进行对比。随着100℃热氧老化时间的延长,PBA和iPB的熔体流动速率和相对分子质量均变化不大。氧化诱导时间(OIT)表明,PBA样品的OIT随老化时间变化不大,表明其基体的耐... 详细信息

文中研究了聚丁烯合金(PBA)的热氧老化性能,并与高等规聚丁烯-1(iPB)进行对比。随着100℃热氧老化时间的延长,PBA和iPB的熔体流动速率和相对分子质量均变化不大。氧化诱导时间(OIT)表明,PBA样品的OIT随老化时间变化不大,表明其基体的耐热氧老化性优异。差示扫描量热分析结果表明,老化144 h后,iPB的结晶度降低24%,而PBA则变化不大。iPB的拉伸强度变化不大,断裂伸长率呈下降的趋势;PBA的拉伸强度和断裂伸长率均呈现升高的趋势。随着热氧老化时间延长,PBA的应变硬化模量(G_(p))升高并趋于稳定,48 h达到最大值,约44.2 MPa。iPB的G_(p)随老化时间波动相对较大,总体G_(p)值低于PBA。

关键词：聚丁烯合金聚丁烯热氧老化应变硬化氧化诱导时间

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高压静电纺丝制备聚丁烯-1纤维的形貌及晶型转变

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高分子材料科学与工程 2016年第8期32卷 86-92页

作者：马亚萍邵华锋贺爱华山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛科技大学高分子科学与工程学院山东青岛266042

对聚丁烯-1的环己烷溶液进行高压静电纺丝制备出聚丁烯微纳米纤维,通过光学显微镜、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等表征手段,考察了纺丝液浓度、纺丝电压、推进速率对纤维形貌的影响,并对纺丝过程及室温陈放的聚丁烯纤维的... 详细信息

对聚丁烯-1的环己烷溶液进行高压静电纺丝制备出聚丁烯微纳米纤维,通过光学显微镜、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等表征手段,考察了纺丝液浓度、纺丝电压、推进速率对纤维形貌的影响,并对纺丝过程及室温陈放的聚丁烯纤维的晶型转变进行了研究。结果表明,随着纺丝液浓度和推进速率的增大,可以得到尺寸均匀的纤维,直径也随之变大;纺丝电压增大,纤维直径减小,但纤维直径分布均匀性变差。初生聚丁烯-1纺丝纤维膜的晶型为I型和II型,随着溶剂的挥发和时间延长,晶型II逐渐转变为晶型I,溶液涂覆膜初生晶型为晶型III和晶型I'。

关键词：聚丁烯-1 高压静电纺丝晶型转变纤维形貌