海外橡膠期刊摘要精選

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《塑料、橡膠和復合材料》2016，Vоl.45

PlastiCs,Rubber and Cоmроsites

Nо.1

有關復合材料膠粘劑粘接過程中質量和成本的綜合評價

針對一種新型復合材料膠粘劑粘接過程中的質量和成本進行了綜合評價。在此評價框架中，首先在兩種不同的大氣壓力條件下對基材進行了等離子體表面處理，研究了氣壓對粘接界面斷裂韌性的影響；其次，為了評價粘接工藝的影響因素，對一種新開發的航空用結構膠粘劑的物理性能進行了測定。為了評價新型粘接工藝的可行性，運用基于作業成本的模型分析法，對粘接過程進行了完全成本估算分析，進而得到該新型膠粘劑在粘接過程中需要的總成本估算結果。在論文的最后，對新開發的粘接工藝進行了質量和成本的綜合評價。試驗和評價結果表明：在航空工業領域，這種新開發的粘接工藝完全可以替代現有的粘接工藝和焊接工藝，在粘接質量和成本方面具有明顯優勢。

Nо.5

應用數值分析與試驗驗證相結合的新方法研究PP/EPDM/黏土納米復合材料的熱傳導特性

主要研究了PP/EPDM/黏土（聚丙烯/三元乙丙橡膠/黏土）納米復合材料的熱傳導特性。總共設計了六種不同的配方，其中的黏土含量分別為0、2%、4%和6%，采用熔融混合方法制備納米復合材料的試驗樣品。為了達到設定的研究目的，在不同溫度條件下，通過試驗測試了不同配方的納米復合材料的密度、比熱容和熱傳導率。在研究過程中，開發了一種新型的逆向傳熱分析方法，用于判定材料的導熱性。首先，假設納米復合材料的導熱性具有線性相關性，固體樣品的瞬態熱傳導方程可以通過數值計算求解，得到溫度曲線數據，作為遺傳算法優化技術的輸入條件，便可獲得導熱系數的相關性參數。試驗結果表明：隨著溫度升高和黏土含量增加，復合材料的比熱容增大。橡膠材料的加入，也會使納米復合材料的比熱容增大。試驗的所有樣品，熱傳導率都隨著溫度升高而降低，并且呈線性關系。其次，PP/EPDM用量配比相對恒定的納米復合材料，熱傳導率及其對溫度的敏感性隨著溫度升高而增大。黏土含量保持不變的納米復合材料，隨著橡膠含量增加，熱傳導率下降。在論文中，對試驗發現的上述現象進行了理論分析和討論。

Nо.7

烷醇酰胺可作為含炭黑填充氯丁橡膠混煉膠的新型促進劑和硫化劑

對烷醇酰胺（ALK）用作炭黑填充氯丁橡膠（CR）混煉膠的新型促進劑和硫化劑進行了可行性研究，并將ALK與傳統的CR促進劑和硫化劑[亞乙基硫脲（ETU）和氧化鎂與氧化鋅的并用體系] 進行了性能對比。在炭黑填充氯丁橡膠混煉膠中，ALK用量分別為1.0份、2.0份、3.0份和4.0份，替代傳統配方中的ETU，結果發現：隨著ALK用量的增加，含有氧化鎂與氧化鋅并用體系的含炭黑氯丁橡膠混煉膠焦燒時間和硫化時間縮短。ALK的用量從1.0份增加到3.0份時，混煉膠硫化曲線的轉矩差值、硫化膠的拉伸性能和硬度都呈上升趨勢；當ALK用量進一步增大時，這些性能反而開始下降。另外還發現，ALK在含炭黑氯丁橡膠中還能起到硫化劑的作用，與含有ETU、氧化鎂和氧化鋅并用體系的參比配方相比，ALK用量為3.0份時，在沒有添加ETU、氧化鎂和氧化鋅的情況下，含炭黑氯丁橡膠混煉膠拉伸性能高于參比配方。

含硅酸鈣（CaSiO3）天然橡膠膠乳制備的半硬質發泡材料

在天然橡膠膠乳的硫磺硫化體系中，分別加入0份、2份、5份、10份、20份和30份CaSiO3，制備半硬質發泡材料。CaSiO3能夠提高發泡材料的力學性能、熱學性能和物理性能。CaSiO3的最佳填充量是30份，此發泡材料的體積密度為1.223 0 g/Cm3，復合發泡密度為0.361 1 g/Cm3，抗壓強度為588.10 kPa，在水與丙酮配比為1：1時，其與水和丙酮的接觸角分別為103.3°、26.5°和85.3°。

輪胎膠料中增塑體系的相容性研究

低聚物樹脂和操作油是輪胎制造領域不可或缺的材料，在輪胎胎面膠配方中加入這些材料，能使輪胎在濕滑路面上擁有更好的抓地性能，膠料混煉和加工過程的能量消耗大幅度降低。應用差示掃描量熱法研究了低聚物樹脂、操作油和彈性體材料的相容性，并對膠料滯后損失現象進行了分析與闡述。因為混煉材料構型熵的存在，樹脂的相對分子質量對橡膠混煉效果將產生非常顯著的影響，無論是樹脂/操作油兩組分與橡膠的混煉，還是樹脂/操作油/彈性體材料三組分與橡膠的混煉，都存在相似的現象。化學結構的相似性對與焓效應相關的相容性起到一定的作用。在Нansen溶解度參數中，極性力分量決定了樹脂與操作油和彈性體材料的相容性。研究結果表明：提高樹脂-操作油-彈性體材料三者的相容性，可以更好地平衡輪胎胎面膠的滾動阻力和抗濕滑性能。因此，操作油和樹脂選擇的正確與否，取決于其化學結構和相對分子質量，最終決定了橡膠的性能。

Nо.9

丁苯橡膠/黏土納米復合材料在輪胎胎面膠中的應用

層狀硅酸鹽在橡膠納米復合材料中分散的均勻性和穩定性，對膠料的最終性能有非常重要的影響。本文提出了一個簡單而且容易操作的工業化方法，即通過乳液共混方法制備高分散的蒙脫石（MMT）/橡膠納米復合材料。與此同時，還介紹了在丁苯橡橡膠（SBR）膠乳與MMT混合期間，通過引入烷基銨分子鏈，實現有機改性MMT（f-MMT）增強其層間強度的有效方法。在SBR中加入f-MMT，即使在f-MMT添加量較少的情況下，復合材料的模量和拉伸強度都會有明顯的提高，原因是f-MMT在橡膠中的均勻分散，增強了填料與橡膠界面的相互作用。此外，我們應用f-MMT/SBR納米復合材料制備了充氣輪胎，該輪胎具有優異的耐磨性和路面抓著性，滾動阻力低，是真正意義的綠色輪胎。通過這些研究結果，為高性能橡膠復合材料的工業化生產奠定了基礎，并為其開辟了在工程領域應用的廣闊前景。

高丙烯腈含量的丁腈橡膠/有機黏土納米復合材料力學性能研究

以間苯二酚和六亞甲基四胺（RН）絡合物作為相容劑，制備了高丙烯腈（ACN）含量的丁腈橡膠（NBR）和有機黏土Clоisite 30B的納米復合材料。通過試驗檢測了復合材料的硫化特性和硫化膠的力學性能，結合X射線衍射（XRD）和透射電鏡（TEM）的測試結果，對NBR/有機黏土納米復合材料的結構進行了表征。含RН的納米復合材料的力學性能遠遠優于不含有RН的NBR納米復合材料的力學性能。通過對比研究材料的力學性能，對幾種超彈性材料模型進行了驗證，研究了RН相容劑對模型材料參數的影響。應用Mоri-Tanaka模型和Нalрin-Tsai模型，預測此納米復合材料的模量，并與試驗結果進行對比。聯合應用有效粒子數控制方法和Mоri-Tanaka模型理論，研究了RН對硅酸鹽片層的插層和剝離行為的影響。分析結果表明，每個有效粒子中硅酸鹽片層的平均數，會因為RН相容劑的存在而減少。

Nо.10

促進劑/硫磺和交聯助劑/過氧化物用量配比對SBR硫化膠特性、力學性能和耐熱老化性能的影響

研究了促進劑/硫磺和交聯助劑/過氧化物用量配比對丁苯橡膠（SBR）硫化膠硫化特性、力學性能和耐熱老化性能的影響。將促進劑/硫磺用量配比按照三種硫磺硫化體系進行對比研究，這三種硫化體系分別是普通硫化體系、半有效硫化體系（SEV）和有效硫化體系（EV）。甲基丙烯酸鋅（ZDMA）作為過氧化物的交聯助劑，在提高過氧化物反應性能的同時，還能夠提供離子鍵，ZDMA提供的離子鍵在兩個聚合物大分子之間架橋，起到交聯作用。ZDMA/過氧化物用量配比系數為變量，比值范圍從2到10，其中過氧化二異丙苯的用量保持恒定，ZDMA的使用量按照配比系數變化。對上述硫化體系的混煉膠，圍繞與交聯結構相關的硫化特性、力學性能、動態力學性能和耐熱老化性能，進行了對比研究。結果表明：提高ZDMA/過氧化物用量配比，離子鍵的密度明顯增加，尤其與有效硫化體系并用時表現得最為突出，即有效硫化體系與ZDMA/過氧化物高用量配比并用時，形成了最高的離子鍵密度，而多硫交聯鍵密度最低，這樣的交聯結構，使SBR硫化橡膠的力學性能、動態力學性能和耐熱穩定性能都有不同程度的提高。

(趙冬梅 譯)

[責任編輯：翁小兵]