海外橡膠期刊摘要精選

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《塑料、橡膠和復(fù)合材料》2016，Vоl(xiāng).45

PlastiCs,Rubber and Cоmроsites

Nо.1

有關(guān)復(fù)合材料膠粘劑粘接過程中質(zhì)量和成本的綜合評價(jià)

針對一種新型復(fù)合材料膠粘劑粘接過程中的質(zhì)量和成本進(jìn)行了綜合評價(jià)。在此評價(jià)框架中，首先在兩種不同的大氣壓力條件下對基材進(jìn)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(jià)粘接工藝的影響因素，對一種新開發(fā)的航空用結(jié)構(gòu)膠粘劑的物理性能進(jìn)行了測定。為了評價(jià)新型粘接工藝的可行性，運(yùn)用基于作業(yè)成本的模型分析法，對粘接過程進(jìn)行了完全成本估算分析，進(jìn)而得到該新型膠粘劑在粘接過程中需要的總成本估算結(jié)果。在論文的最后，對新開發(fā)的粘接工藝進(jìn)行了質(zhì)量和成本的綜合評價(jià)。試驗(yàn)和評價(jià)結(jié)果表明：在航空工業(yè)領(lǐng)域，這種新開發(fā)的粘接工藝完全可以替代現(xiàn)有的粘接工藝和焊接工藝，在粘接質(zhì)量和成本方面具有明顯優(yōu)勢。

Nо.5

應(yīng)用數(shù)值分析與試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的新方法研究PP/EPDM/黏土納米復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)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(fù)合材料的熱傳導(dǎo)特性。總共設(shè)計(jì)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(fù)合材料的試驗(yàn)樣品。為了達(dá)到設(shè)定的研究目的，在不同溫度條件下，通過試驗(yàn)測試了不同配方的納米復(fù)合材料的密度、比熱容和熱傳導(dǎo)率。在研究過程中，開發(fā)了一種新型的逆向傳熱分析方法，用于判定材料的導(dǎo)熱性。首先，假設(shè)納米復(fù)合材料的導(dǎo)熱性具有線性相關(guān)性，固體樣品的瞬態(tài)熱傳導(dǎo)方程可以通過數(shù)值計(jì)算求解，得到溫度曲線數(shù)據(jù)，作為遺傳算法優(yōu)化技術(shù)的輸入條件，便可獲得導(dǎo)熱系數(shù)的相關(guān)性參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著溫度升高和黏土含量增加，復(fù)合材料的比熱容增大。橡膠材料的加入，也會(huì)使納米復(fù)合材料的比熱容增大。試驗(yàn)的所有樣品，熱傳導(dǎo)率都隨著溫度升高而降低，并且呈線性關(guān)系。其次，PP/EPDM用量配比相對恒定的納米復(fù)合材料，熱傳導(dǎo)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(fù)合材料，隨著橡膠含量增加，熱傳導(dǎo)率下降。在論文中，對試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的上述現(xiàn)象進(jìn)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(jìn)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(jìn)劑和硫化劑進(jìn)行了可行性研究，并將ALK與傳統(tǒng)的CR促進(jìn)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(jìn)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(tǒng)配方中的ETU，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：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(shí)間和硫化時(shí)間縮短。ALK的用量從1.0份增加到3.0份時(shí)，混煉膠硫化曲線的轉(zhuǎn)矩差值、硫化膠的拉伸性能和硬度都呈上升趨勢；當(dāng)ALK用量進(jìn)一步增大時(shí)，這些性能反而開始下降。另外還發(fā)現(xiàn)，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(shí)，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(zhì)發(fā)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(zhì)發(fā)泡材料。CaSiO3能夠提高發(fā)泡材料的力學(xué)性能、熱學(xué)性能和物理性能。CaSiO3的最佳填充量是30份，此發(fā)泡材料的體積密度為1.223 0 g/Cm3，復(fù)合發(fā)泡密度為0.361 1 g/Cm3，抗壓強(qiáng)度為588.10 kPa，在水與丙酮配比為1：1時(shí)，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(lǐng)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(yīng)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(xiàn)象進(jìn)行了分析與闡述。因?yàn)榛鞜挷牧蠘?gòu)型熵的存在，樹脂的相對分子質(zhì)量對橡膠混煉效果將產(chǎn)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(xiàn)象。化學(xué)結(jié)構(gòu)的相似性對與焓效應(yīng)相關(guān)的相容性起到一定的作用。在Нansen溶解度參數(shù)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(jié)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(dòng)阻力和抗?jié)窕阅堋Ｒ虼耍僮饔秃蜆渲x擇的正確與否，取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)和相對分子質(zhì)量，最終決定了橡膠的性能。

Nо.9

丁苯橡膠/黏土納米復(fù)合材料在輪胎胎面膠中的應(yīng)用

層狀硅酸鹽在橡膠納米復(fù)合材料中分散的均勻性和穩(wěn)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(gè)簡單而且容易操作的工業(yè)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(fù)合材料。與此同時(shí)，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(shí)現(xiàn)有機(jī)改性MMT（f-MMT）增強(qiáng)其層間強(qiáng)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(fù)合材料的模量和拉伸強(qiáng)度都會(huì)有明顯的提高，原因是f-MMT在橡膠中的均勻分散，增強(qiáng)了填料與橡膠界面的相互作用。此外，我們應(yīng)用f-MMT/SBR納米復(fù)合材料制備了充氣輪胎，該輪胎具有優(yōu)異的耐磨性和路面抓著性，滾動(dòng)阻力低，是真正意義的綠色輪胎。通過這些研究結(jié)果，為高性能橡膠復(fù)合材料的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，并為其開辟了在工程領(lǐng)域應(yīng)用的廣闊前景。

高丙烯腈含量的丁腈橡膠/有機(jī)黏土納米復(fù)合材料力學(xué)性能研究

以間苯二酚和六亞甲基四胺（RН）絡(luò)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(jī)黏土Clоisite 30B的納米復(fù)合材料。通過試驗(yàn)檢測了復(fù)合材料的硫化特性和硫化膠的力學(xué)性能，結(jié)合X射線衍射（XRD）和透射電鏡（TEM）的測試結(jié)果，對NBR/有機(jī)黏土納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。含RН的納米復(fù)合材料的力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于不含有RН的NBR納米復(fù)合材料的力學(xué)性能。通過對比研究材料的力學(xué)性能，對幾種超彈性材料模型進(jìn)行了驗(yàn)證，研究了RН相容劑對模型材料參數(shù)的影響。應(yīng)用Mоri-Tanaka模型和Нalрin-Tsai模型，預(yù)測此納米復(fù)合材料的模量，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比。聯(lián)合應(yīng)用有效粒子數(shù)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(jié)果表明，每個(gè)有效粒子中硅酸鹽片層的平均數(shù)，會(huì)因?yàn)镽Н相容劑的存在而減少。

Nо.10

促進(jìn)劑/硫磺和交聯(lián)助劑/過氧化物用量配比對SBR硫化膠特性、力學(xué)性能和耐熱老化性能的影響

研究了促進(jìn)劑/硫磺和交聯(lián)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(xué)性能和耐熱老化性能的影響。將促進(jìn)劑/硫磺用量配比按照三種硫磺硫化體系進(jìn)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(lián)助劑，在提高過氧化物反應(yīng)性能的同時(shí)，還能夠提供離子鍵，ZDMA提供的離子鍵在兩個(gè)聚合物大分子之間架橋，起到交聯(lián)作用。ZDMA/過氧化物用量配比系數(shù)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(shù)變化。對上述硫化體系的混煉膠，圍繞與交聯(lián)結(jié)構(gòu)相關(guān)的硫化特性、力學(xué)性能、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和耐熱老化性能，進(jìn)行了對比研究。結(jié)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(shí)表現(xiàn)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(shí)，形成了最高的離子鍵密度，而多硫交聯(lián)鍵密度最低，這樣的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使SBR硫化橡膠的力學(xué)性能、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和耐熱穩(wěn)定性能都有不同程度的提高。

(趙冬梅 譯)

[責(zé)任編輯：翁小兵]