7机填料氯化丁基橡胶阻尼复合材料力学性能的研究

无机填料氯化丁基橡胶阻尼复合材料力学性能的研究

作者:阎浩, 黄志雄, 王雁冰

作者单位:武汉理工大学材料学院,湖北武汉 430070

相似文献(10条)

1.期刊论文何显儒.黄光速.王建华.赵小东.张俊.潘启英.江璐霞氯化丁基橡胶/聚丙烯酸酯阻尼橡胶的力学性能

-合成橡胶工业2005,28(1)

采用聚丙烯酸酯(PA)为第二组分,与氯化丁基橡胶(CIIR)制备了CIIR/PA阻尼橡胶.分析了CIIR/PA共混物的结构,讨论了原料组成、交联剂用量和填料种类对其力学性能的影响.结果表明,CIIR/聚(丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸丁酯)[P(EA-BMA)]共混物的正硫化时间为10 min,CIIR/ 聚丙烯酸乙酯(PEA)硫化共混物中存在共交联结构;共交联CIIR/PEA共混物形成了双相连续的微观相态结构;当P(EA-BMA)中PBMA链段的质量分数增加到20%时,共交联CIIR/ P(EA-BMA)共混物的拉伸强度和100%定伸应力下降,当P(EA-BMA)中PBMA链段的质量分数继续增加,共混物的拉伸强度和100%定伸应力又逐渐上升.当酚醛树脂(PR)用量不大于20份时,随着PR用量的增加,共交联CIIR/PEA共混物的100%定伸应力和邵尔A型硬度增大,拉伸强度和扯断伸长率减小;当PR用量为30份时,共混物的100%定伸应力减小,拉伸强度增大;填料中以炭黑的增强效果最好,玻璃微球增强效果最差.

2.期刊论文江畹兰.JIANG Wan-lan含硫化锌和噻唑类促进剂的氯化丁基胶料及其硫化胶-世界橡胶工业

2007,34(5)

用金属硫化物(如硫化锌和硫化钡)、噻唑类促进剂及高活性炭黑制得的氯化丁基胶料、硫化胶及其制品,其工艺性能、综合物理机械性能、耐热老化性能及耐腐蚀介质性能都比用氧化锌、促进剂制得的常用氯化丁基胶料及硫化胶的性能好.制品使用寿命也比后者长几倍.

3.学位论文张榕氯化丁基橡胶阻尼材料的制备及性能研究2009

阻尼材料由于其优异的减震降噪能力被广泛的应用于航空,汽车和机械制造业,而高分子材料由于结构的特殊性而广泛用作阻尼材料。本文采用共混方法制备了以氯化丁基橡胶(CIIR)为基体的阻尼材料。主要研究了硫化体系、增塑剂、填料和短纤维等对材料硫化特性、物理力学性能以及阻尼性能的影响。采用硫化曲线表征了材料的硫化特性;通过红外光谱探讨了材料的硫化机理以及阻尼机理;利用万能试验机和邵氏硬度计测试了材料的力学性能;通过动态力学性能分析仪(DMA)和冲击弹性机研究了材料的阻尼性能等。经过以上研究得到以下主要结论: (1)在各种硫化体系中,氧化锌用量增加,正硫化时间缩短,最大转矩值增大;在此体系中加入促进剂后拉伸强度提高,但硬度有所下降。硫黄缩短了焦烧时间,但拉伸强度有明显提高。氧化锌和硫黄硫化体系不能有效地将阻尼温域向高温方向拓展。酚醛树脂硫化体系使焦烧时间和正硫化时间缩短,最大转矩值和拉伸强度减小,而硬度增加;且随着酚醛树脂用量增加,CIIR复合材料的tanδ峰依次向高温方向移动,但tanδ峰值减小,有效阻尼温域变窄。这表明可以通过调节酚醛树脂用量来满足阻尼材料实际使用温度范围的要求。 (2)石油树脂用量增加,延迟了材料焦烧时间和正硫化时间,材料硬度明显下降,而拉伸强度和扯断伸长率增大,材料的回弹率下降,有效阻尼温域向高温方向移动,且tanδ峰值增大。石油树脂和酚醛树脂并用时,用量增大,体系的相容性下降,阻尼峰出现双峰。 (3)加入SRF和N330炭黑后都延迟了焦烧时间和正硫化时间,最大转矩值增大;SRF与N330补强的胶料相比,前者焦烧时间较长,正硫化时间较短,最大转矩值较低,且tanδ峰值和有效阻尼温域均优。添加其它白色填料对材料的焦烧时间和正硫化时间影响不大,拉伸强度与填料用量关系呈“钟形”分布,并使材料Tg向高温方向移动,拓宽了CIIR有效阻尼温域,其中,云母和分子筛并用、碳酸钙和海泡石并用效果最佳。

(4)增塑剂DOS降低材料的Tg,但有效阻尼温域变宽,tanδmax变化不大。 (5)纤维使阻尼材料的硬度提高较多。纤维的长径比和用量影响材料的物理力学性能和阻尼性能。长径比越小,材料的拉伸强度较高。随着涤纶短纤维用量的增加,材料的tanδ峰值降低,T2向低温方向移动,材料阻尼性能较差。用层铺的方法制得的纤维—橡胶复合材料拉伸强度较高。其中,纤维布三层时,材料的拉伸强度达到18.59MPa。 (6)优化配方后制得的结构件具有良好的物理力学性能和阻尼性能,且制得的结构件阻尼降噪效果好,最大振级落差达54.1dB,平均振级落差达27.2dB。

4.期刊论文柳学义.蔺玄晋.周胜利氯化丁基橡胶/聚丙烯共混改性的研究-特种橡胶制品2004,25(4)

采用橡胶与塑料共混改性的方法,制备了具有较好加工工艺性能的氯化丁基橡胶/聚丙烯共混物.研究了橡塑共混比、共混温度以及硫化时间对共混物力学性能的影响.结果表明:氯化丁基橡胶/聚丙烯共混配比为90/10,炭黑30份,氧化锌5份,氧化镁 2份,促进剂DM 2份,促进剂TMTD 1份,硬脂酸1份时,可获得综合性能良好的共混胶料.

5.学位论文屈爽CⅡR阻尼材料的制备与改性研究2008

阻尼材料是一种能吸收振动机械能并将它转化为热能、电能、磁能或其他形式的能量而耗散掉的一种功能材料。由于高分子材料特有的粘弹特性而被广泛用于吸收噪声、降低振动等工业应用领域。论文选用氯化丁基橡胶(CIIR)作为基体制备阻尼材料,讨论了CIIR硫化胶的制备工艺过程,制备了CIIR/PVC共混阻尼材料,进行了CIIR/PVC材料的阻尼改性研究,并探讨了阻尼改性机理。 论文讨论了CIIR硫化胶的制备工艺过程。力学性能分析确定硫磺用量为1phr。正交实验方法得到CIIR的硫化工艺参数为温度150℃,压力8MPa,时间10min,极差分析得出温度为橡胶硫化的显著因素。比较不同填料(炭黑、空心玻璃微珠、Al2O3)填充CIIR的力学性能以及动态力学性能,炭黑填充CIIR的力学性能最好,Al2O3最差。空心玻璃微珠填充CIIR的损耗因子较小,其余三种填料的阻尼性能差别不大。选取综合性能比较好的炭黑作为填料进行含量分析,发现材料的损耗因子随炭黑含量增加而增加。

制备了CIIR/PVC阻尼材料,力学性能分析发现,材料力学性能变差,这是由于PVC与CIIR混容性较差,界面结合较弱。动态力学性能分析发现,加入PVC后,材料在整个温度区间出现双峰,说明二者相容性较差,共混后存在分相,因此有必要进一步改性。 论文接着进行了CIIR/PVC材料的阻尼改性研究。邻苯二甲酸二丁酯(DBP)溶胀改性表明,阻尼材料损耗峰向低温区域移动。SEM分析发现溶胀改性后阻尼材料的结构发生变化,从而导致动态力学行为的改变。NBR共混改性表明,材料在0~100℃的温域内出现了一个很宽的平台。氯化聚乙烯(CPE)共混改性表明,CPE含量不同,阻尼材料动态力学行为不同。当CPE含量不超过20%时,阻尼曲线几乎不发生变化只是峰值略有降低;当CPE含量超过一定值(60%)时,损耗因子图上产生CPE新峰,并且随着CPE含量的增加,CPE损耗峰增大。 阻尼改性机理部分,分析了相容性与材料阻尼性能的之间关系,采用Flory-Huggins模型对阻尼材料的热力学行为进行描述。对论文采用的改性手段逐一分析,得出通过溶解度参数法改善组分之间相容性,再由相容性的变化改性材料阻尼性能的工艺方法是可行的。

6.期刊论文张榕.张德志.朱新生.Zhang Rong.Zhang Dezhi.Zhu Xinsheng宽温域高阻尼氯化丁基橡胶的制备及其

阻尼与力学性能研究-苏州大学学报(工科版)2009,29(2)

制备氯化丁基橡胶(CIIR)硫化胶,研究树脂、填料和纤维对CIIR硫化胶阻尼与力学性能的影响,并探讨其阻尼机理.运用动态力学分析仪、扫描电子显微镜、红外光谱仪及拉伸试验对其性能进行测试及表征.结果表明,随着石油树脂与酚醛树脂用量的增大,CIIR硫化胶的玻璃化转变温度Tg向高温区域移动,但最大损耗因子tanδmax与树脂种类有关,添加石油树脂tanδmax可达到1.2以上;炭黑改善硫化胶力学性能,粒径较大的炭黑有利于阻尼性能;纤维的尺寸对材料阻尼和力学性能影响明显,其添加量在5~10份为宜.

7.学位论文欧阳晓宇废氯化丁基橡胶的再生及其纳米复合材料的制备与性能研究2004

该论文采用了直接塑炼法和再生剂法再生废氯化丁基橡胶,并使用两种硫化体系(硫磺硫化体系和酚醛树脂硫化体系)硫化再生胶,比较两种再生方法制备的再生胶的性能,可以发现直接塑炼法再生的氯化丁基再生胶的综合性能与利用再生剂法再生的氯化丁基再生胶的综合性能区别很小,而直接塑炼法工艺简单,对环境无污染,具有一定的优越性.同时实验数据表明,废氯化丁基橡胶直接塑炼15分钟左右,氯化丁基再生胶的加工性能,以及硫化后的交联密度、力学性能都比较理想.利用直接塑炼法再生废氯化丁基橡胶目前未见文献报道.为了提高氯化丁基再生胶的综合性能,该实验首次研究了用四种有机改性蒙脱土及蒙脱土原土增强氯化丁基再生胶,采用混炼插层法制备氯化丁基再生胶/蒙脱土纳米复合材料,分别用硫磺硫化体系和酚醛树脂硫化体系进行硫化,并表征其性能.实验结果和分析测试表明,用混炼插层法可以制备纳米级分散的氯化丁基再生胶/蒙脱土复合材料.在硫磺硫化体系中,MMT、UMMT、

AMMT、USM、HMMT的层间距分别由原来的1.25nm、1.46nm、1.32nm、1.76nm、2.73nm增加为3.00nm、4.13nm、5.60nm、8.33nm、7.48nm;在酚醛树脂硫化体系中,MMT、UMMT、AMMT、USM、HMMT的层间距分别由原来的1.25nm、1.46nm、1.32nm、1.76nm、2.73nm增加为3.87nm、6.39nm、5.81nm、3.97nm、

6.08nm.说明橡胶大分子链段已经部分嵌入了蒙脱土片层,形成了纳米复合材料.从实验数据得出,蒙脱土片层距离撑开越大,其力学性能就越好,在硫化体系中,氯化丁基再生胶/USM纳米复合材料的综合性能最好,其拉伸强度达到了4.20MPa,而在酚醛树脂硫化体系中氯化丁基再生胶/UMMT纳米复合材料的综合性能最好,拉伸强度达到了4.45MPa,址断伸长率达到了528﹪.该论文还研究了通过蒙脱土原位插层聚合的方法制备氯化丁基再生胶/蒙脱土纳米复合材料,通过三种不同的途径制备的氯化丁基再生胶/蒙脱土纳米复合材料中,氯化丁基再生胶/α-甲基丙烯酸锌/HMMT体系性能最好,说明有机改性过的蒙脱土由于其层间距的增大,层间极性的改变使得有机羧酸分子(α-甲基丙烯酸)更容易进入层间.实验测试表明,α-甲基丙烯酸、氧化锌与有机蒙脱土在再生胶基体中通过剪切力和热的作用原位化合,蒙脱土片层在聚合物基体中均匀分散,片层与再生胶基体结合良好,形成了性能良好的氯化丁基再生胶/α-甲基丙烯酸锌/HMMT纳米复合材料,拉伸强度达到了6.00MPa,只是扯断伸长率有所下降,接近300﹪.

8.期刊论文罗权焜.郭建华.王真智ⅡR/CⅡR共混胶的动态力学性能-合成橡胶工业2004,27(1)

研究了共混比、硫化体系、增强剂、软化剂和硅烷偶联剂对ⅡR/CⅡR共混胶动态力学性能的影响.结果表明,随CⅡR用量增加,共混胶的储能模量(E′)和损耗模量(E")逐渐增加,而阻尼因子(tan δ)峰值逐渐减小,共混胶的玻璃化转变温度(Tg)向高温方向偏移;采用叔丁基酚醛树脂硫化的共混胶的E"比硫黄硫化的高,但tan δ峰值和Tg均低于后者;细粒子高结构炭黑N 220填充的共混胶的E′和E"较高,tan δ峰值较低,而粗粒子半增强炭黑N 754填充的共混胶的E′和E"较低,tan δ峰值较高;软化剂凡士林的加入,使共混胶的E′和E"降低,tan δ峰值增加,而且Tg向低温方向偏移;γ-氨基丙基三乙氧基硅烷增加了共混胶的E′和E"值,但tan δ峰值降低,Tg基本不变.

9.期刊论文徐珊.罗权焜.XU Shan.LUO Quan-kun硫化体系对CR/CIIR共混硫化胶性能的影响-特种橡胶制品

2007,28(3)

研究了ZnO/S硫化体系、TCY/树脂复合硫化体系、Pb3O4/树脂复合硫化体系对CR/CIIR共混胶硫化特性、物理机械性能、耐热老化性能、耐油性能的影响.结果表明:采用ZnO/S硫化体系,共混胶的硫化速度较快,转矩较高;采用3种硫化体系的共混胶力学性能相当,而采用TCY/树脂复合硫化体系硫化的共混胶老化后力学性能保持率比ZnO/S/有机促进剂硫化体系高;采用ZnO/S/有机促进剂硫化体系的共混硫化胶耐油性能稍好.

10.学位论文黄桂青动态硫化IIR/PA TPV热塑性硫化胶的制备与研究2008

动态硫化IIR/PA热塑性弹性体(TPV)结合了IIR优良的气密性、耐热性和PA优良的加工性能及机械性能,可以广泛应用于电冰箱软管、轮胎外胎内部气密层等要求气密性高的领域。目前国外有大量这方面的研究,主要是EXXON公司。然而在国内还没有这方面的研究,因此深入研究TPV的制备方法,开发新品种,对填补国内空白具有重要意义。 本文选用不同丁基橡胶和尼龙共混来制备新型热塑性弹性体。因为不同种类的丁基橡胶和尼龙的相容性不同,所以制备出的TPV的性能也有较大差异。通过研究发现,以CIIR为基体制备的TPV各种力学性能优于以BIIR为基体制备的TPV。这表明CIIR和PA具有更好的相容性。因此,各种丁基橡胶与尼龙相容性按以下顺序递减:CIIR>BIIR>IIR。 研究了HAAKE动态硫化工艺和开炼机动态硫化工艺对TPV性能的影响。并对HAAKE动态硫化工艺中转子转速,硫化温度和不同硫化时间对TPV力学性能和流动性能影响进行了研究。发现当转子转速为50r/min,温度为200℃时,动态硫化10min制备的TPV性能较优。 研究了硫磺硫化体系、树脂硫化体系、氧化锌硫化体系对TPV的硫化效果,发现氧化锌硫化体系是TPV的比较理想的硫化体系,经其硫化的TPV力学性能、流动性和反复加工性均优于其它硫化体系。 本文还对IIR/PA FPV硬度偏高、弹性不够理想的技术难点进行了研究,选用环烷油、聚酯、石蜡作为增塑剂,旨在降低TPV硬度、改善材料弹性的同时而对TPV的其它性能影响不大。结果表明,环烷油能较好的降低IIR/PA TPV的硬度。

本文链接:https://www.360docs.net/doc/9e1353486.html,/Conference_6802075.aspx

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