姜博文
,
赵传壮
,
朱利强
,
陈忠仁
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.04.017
利用乳液聚合制备纳米、亚微米聚苯乙烯填料粒子.扫描电镜(SEM)和激光粒度(DLS)测试表明填料粒子为规则球型,粒径分别为30 nm和200 nm.SEM测试表明纳米PS粒子在SBR中有良好的分散性,亚微米PS粒子在SBR中呈现单分散状态.静态力学拉伸(MTS)测试表明纳米复合材料断裂应力为13.2 MPa、断裂伸长率为580％,相比填充同分数的亚微米复合材料提高了7 MPa和300％.复合材料动态力学(DMA)测试表明,纳米复合材料的模量在5～90℃范围内是亚微米复合材料的4倍.Payne效应测试表明,纳米复合材料具有较高初始模量和Payne效应.研究表明,填充30份纳米PS粒子的SBR具有最佳静态和动态力学性能.
关键词:
乳液聚合
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复合材料
,
力学性能
,
Payne效应
汤银银
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王娜
,
杨凤
,
戴采云
,
方庆红
高分子材料科学与工程
采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),用硅烷偶联剂γ氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)对氧化石墨烯进行改性,得到改性氧化石墨烯(MGO),并用红外光谱、X射线衍射仪和扫描电镜对其进行表征分析.用机械共混的方法制备MGO/天然橡胶(NR)复合材料,研究了MGO/NR复合橡胶的力学性能、动态性能以及动态生热性能,并与GO/NR复合材料性能对比.结果表明,经KH-550改性后的氧化石墨烯能有效地去除部分亲水基团,改善其在天然橡胶中的分散性.随着MGO用量的增加,复合材料的力学性能有所提高,损耗因子和动态温升均有所提高,Payne效应增大.
关键词:
复合材料
,
氧化石墨烯
,
硅烷偶联剂
,
Payne效应
,
动态生热
宋博
,
高雨
,
王娜
,
韩文驰
,
张鹏宇
,
方庆红
材料研究学报
以HNO3/H2SO4改性的多壁碳纳米管(CNTs)为原料,制备多壁碳纳米管(CNTs)/天然橡胶(NR)复合材料,研究了在NR中填充CNTs对其力学性能、动态性能、Payne效应、压缩生热和损耗因子的影响.结果表明:经HNO3/H2SO4混合酸改性的CNTs表面含有氢原子、含氧官能团和自由基,增强了大管径CNTs与橡胶基体间界面结合,如物理吸附、氢键作用、化学结合等.其结果是,随着CNTs管径的增大,对复合材料的补强作用增强,压缩温升小,其Payne效应也降低；损耗因子(tanδ)越大压缩温升越高;填充不同管径CNTs的份数越大,碳纳米管之间的平均距离减小,更易形成聚集体,其复合材料的Payne效应越大.
关键词:
复合材料
,
碳纳米管
,
天然橡胶
,
Payne效应
,
压缩生热
张鹏宇
,
王娜
,
杨凤
,
康海澜
,
方庆红
材料研究学报
研究了偶联剂对不同粒径白炭黑(15nm、30 nm、80nm)/天然橡胶纳米复合材料的硫化特性、力学性能、应力软化效应、Payne效应、损耗因子、压缩生热和动态热机械性能的影响,并与未加入偶联剂的复合材料进行对比.结果表明:加入偶联剂Si69使白炭黑在橡胶中的分散性提高,增强白炭黑与橡胶基体之间的结合,提高白炭黑/NR复合材料的力学性能,降低胶料的正硫化时间;白炭黑粒径越小Si69的作用越明显,越有利于复合材料的硫化特性和力学性能的提高;添加Si69使15nm和30 nm白炭黑复合材料的Payne效应、损耗因子和定负荷压缩生热的温升降低,但是对80 nm白炭黑复合材料的影响不大.
关键词:
复合材料
,
白炭黑
,
硅烷偶联剂
,
静态力学性能
,
动态力学性能
,
Payne效应
方庆红
,
宋博
,
高雨
,
王娜
,
马驰
,
戴采云
复合材料学报
以不同尺寸的纳米石墨为原料,制备了纳米石墨/天然橡胶(NR)复合材料.研究不同尺寸(30、80、150 nm)的纳米石墨对复合材料的应力软化效应(Mullins效应)、Payne效应、动态生热和损耗因子的影响.结果表明:随着纳米石墨尺寸的增大,纳米填料对纳米石墨/NR复合材料体系的补强作用明显,应力软化效应增大、动态损耗因子增加,但Payne效应降低;纳米石墨/NR复合材料动态损耗因子越大,其动态生热越高;动态生热还与填料粒子网络形成紧密相关.SEM观察及Payne效应分析结果表明:采用不同尺寸的纳米石墨材料填充天然橡胶,大尺寸石墨在橡胶基体中易于分散均匀,片层的聚集程度小,而小尺寸纳米片层表现出较明显的团聚.
关键词:
纳米石墨
,
天然橡胶
,
Mullins效应
,
Payne效应
,
动态生热
穆晓东
,
崔雨果
,
方庆红
,
王娜
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160401.002
利用沉淀法白炭黑生产工艺,在相同的条件下,选用不同质量分数的羟基羧酸酯作为改性剂进行湿法改性,研究了白炭黑/天然橡胶(NR)复合橡胶的力学性能、动态性能以及动态生热性能。结果表明：制备的白炭黑均为非晶态白炭黑,采用质量分数为6%的羟基羧酸酯改性的白炭黑,其分散性好,颗粒分布均匀,呈近球状,经羟基羧酸酯改性后的白炭黑有效的去除了部分亲水基团,改善了其在 NR中的分散性。随着白炭黑用量的增加,分散性变差,损耗因子和动态温升均有所提高,Payne效应增大。当白炭黑用量达到临界值(白炭黑与NR质量比为40∶100)时,白炭黑/NR复合材料表现出较好的性能,改性白炭黑/NR复合材料比未改性白炭黑/NR复合材料的硬度、拉伸强度、断裂伸长率有所提高,而磨耗体积和动态生热则有所下降。动态力学性能测试结果表明,改性白炭黑与天然橡胶的质量比为40∶100时,改性白炭黑/NR复合材料的60℃滚动阻力损耗因子由0.123降到0.104。SEM结果表明,改性白炭黑在橡胶基体中的分散性优于未改性白炭黑,与NR基体界面结合的更加紧密。
关键词:
白炭黑
,
天然橡胶
,
复合材料
,
动态生热
,
Payne效应
战艳虎
,
孟艳艳
,
夏和生
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2017.01.017
在变外力作用下,填充橡胶的动态模量会随着应变的增加而急剧下降的现象称为Payne效应.研究填充橡胶的Payne效应可以保证橡胶制品在使用过程中的安全性和可靠性,同时获得具有良好力学性能的橡胶制品.文中通过胶乳-双辊连用法制备了炭黑/天然橡胶复合材料(RCB)、碳纳米管/天然橡胶复合材料(RCNT)和石墨烯/天然橡胶复合材料(RGE).扫描电镜和透射电镜图像显示,该方法可以将填料均匀分散在橡胶基体中.Mooney-Rivlin曲线和动态力学性能测试显示RGE复合材料的Payne效应最强,RCB复合材料的Payne效应最弱.
关键词:
橡胶
,
Payne效应
,
石墨烯
,
碳纳米管
