不同维度二氧化硅/天然橡胶复合材料制备及性能研究

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作者 张雷 崔凌峰 熊玉竹 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期147-152,共6页

使用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(TESPT)改性三种维度二氧化硅(SiO_(2))填充天然橡胶制备复合材料,借助FI-TR、DMA、阿克隆磨耗机等对其进行表征。结果表明,SiO_(2)未改性时,零维SiO_(2)/天然橡胶复合材料具有最高的抗湿滑性能和... 使用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(TESPT)改性三种维度二氧化硅(SiO_(2))填充天然橡胶制备复合材料,借助FI-TR、DMA、阿克隆磨耗机等对其进行表征。结果表明,SiO_(2)未改性时,零维SiO_(2)/天然橡胶复合材料具有最高的抗湿滑性能和最低的滚动阻力;一维SiO_(2)/天然橡胶复合材料具有最高的交联密度;二维SiO_(2)/天然橡胶复合材料具有最高的填料-橡胶相互作用和耐磨性。经过TESPT改性后,一维改性SiO_(2)/天然橡胶复合材料展示了最高的交联密度、拉伸强度、抗湿滑阻力和耐磨性,二维改性SiO_(2)/天然橡胶复合材料具有最低的滚动阻力。相对于未改性SiO_(2),三种维度改性SiO_(2)/天然橡胶复合材料硫化时间减小,焦烧行为改善,交联密度增大,填料在基体中分散性变好,填料-橡胶相互作用提高。 展开更多

关键词 填料维度 二氧化硅 天然橡胶 复合材料

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离子液体改性白炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能 被引量：8

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作者 王兵辉 熊玉竹 +3 位作者 吴胜学 张清坡 王倩 江猛 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期84-90,98,共8页

用离子液体1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑(AMI)改性白炭黑(SiO_2),制备改性白炭黑/天然橡胶(NR)复合材料。采用红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜等方法分析了改性前后白炭黑的微观结构,研究了AMI对SiO_2/NR复合材料结构与性能的影响。结... 用离子液体1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑(AMI)改性白炭黑(SiO_2),制备改性白炭黑/天然橡胶(NR)复合材料。采用红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜等方法分析了改性前后白炭黑的微观结构,研究了AMI对SiO_2/NR复合材料结构与性能的影响。结果表明,AMI改性白炭黑可明显提高白炭黑的分散性,减小白炭黑在橡胶基体中的实际分布粒径,提高白炭黑与橡胶基体的界面相互作用,增加橡胶复合材料的结合胶含量,提高复合材料的综合力学性能。当AMI用量为2 phr时,白炭黑在橡胶基体中的分散性最好,分布粒径最小,结合胶含量最高,综合力学性能最好。与未改性的SiO_2/NR复合材料相比,AMI-SiO_2/NR复合材料拉伸强度提高了18%,撕裂强度提高了41.4%,300%定伸应力提高了39.2%,100%定伸应力提高了25%。 展开更多

关键词 离子液体 白炭黑 天然橡胶复合材料 力学性能

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PA66短纤维/天然橡胶复合材料的制备及性能研究 被引量：4

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作者 郝智 宋位华 +2 位作者 盛翔 沈俊奇 罗筑 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期147-151,共5页

尼龙66(PA66)短纤维具有质轻、强度高、耐热性强等优良性能,是橡胶复合材料中常用的增强材料。为改善纤维和橡胶的界面粘结,首先采用高效环保的紫外光辐照纤维表面,在此基础上接枝端羧基液体橡胶进行改性,制备了PA66短纤维/天然橡胶复... 尼龙66(PA66)短纤维具有质轻、强度高、耐热性强等优良性能,是橡胶复合材料中常用的增强材料。为改善纤维和橡胶的界面粘结,首先采用高效环保的紫外光辐照纤维表面,在此基础上接枝端羧基液体橡胶进行改性,制备了PA66短纤维/天然橡胶复合材料,考察了紫外光辐照时间对纤维及复合材料性能的影响。结果表明,紫外光辐照PA66短纤维表面4min,浸渍2g液体橡胶后,PA66短纤维/天然橡胶复合材料的100%定伸应力提高了11.3%,300%定伸应力提高了9.23%,PA66短纤维与天然橡胶复合材料的界面粘结效果得到明显改善。 展开更多

关键词 尼龙短纤维 紫外辐射 天然橡胶

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胶乳包覆对芳纶浆粕增强高苯乙烯丁苯橡胶复合材料性能的影响 被引量：2

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作者 杨波 罗筑 +3 位作者 田瑶珠 钟金成 尹恋鹏 吕强 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期83-86,共4页

采用丁吡胶乳和天然胶乳对芳纶浆粕(AP)纤维进行包覆,考察胶乳包覆AP对高苯乙烯丁苯橡胶复合材料性能的影响。结果表明:AP纤维经过胶乳包覆后,硫化胶的储能模量提高,纤维与橡胶基体间形成柔性界面,界面粘结性提高;复合材料的100%和300%... 采用丁吡胶乳和天然胶乳对芳纶浆粕(AP)纤维进行包覆,考察胶乳包覆AP对高苯乙烯丁苯橡胶复合材料性能的影响。结果表明:AP纤维经过胶乳包覆后,硫化胶的储能模量提高,纤维与橡胶基体间形成柔性界面,界面粘结性提高;复合材料的100%和300%定伸应力提高,丁吡胶乳包覆AP的复合材料综合力学性能较好;经过疲劳测试后,丁吡胶乳包覆AP的复合材料的复数模量保持在较高水平。 展开更多

关键词 芳纶浆粕 高苯乙烯丁苯橡胶 力学性能

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芳纶纤维表面处理及其增强天然橡胶复合材料的研究 被引量：10

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作者 宋位华 孙云波 +2 位作者 鲁学峰 盛翔 郝智 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期104-107,共4页

通过对芳纶纤维(AF)进行预处理达到改善纤维与橡胶的界面粘接状况。首先采用磷酸(H3PO4)对纤维进行刻蚀,然后再用多巴胺(DOPA)在纤维表面涂覆,并在此基础上对纤维进行接枝改性,制备芳纶纤维增强天然橡胶(NR)的复合材料(AF/NR复合材料)... 通过对芳纶纤维(AF)进行预处理达到改善纤维与橡胶的界面粘接状况。首先采用磷酸(H3PO4)对纤维进行刻蚀,然后再用多巴胺(DOPA)在纤维表面涂覆,并在此基础上对纤维进行接枝改性,制备芳纶纤维增强天然橡胶(NR)的复合材料(AF/NR复合材料)。红外光谱、扫描电子显微镜检测表明不同的处理方法均改善了纤维和复合材料的界面粘接。力学性能测试显示经硅烷偶联剂双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)二次改性后的AF/NR复合材料的综合性能最好,100%定伸应力和撕裂强度达到最大值,分别为4.93MPa和95.94kN/m,与纯AF复合材料相比,分别提高了26.4%和13.9%。 展开更多

关键词 芳纶纤维 表面处理 天然橡胶

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超支化聚酯对大麻纤维/天然橡胶复合材料性能的影响 被引量：1

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作者 宋位华 龚勇吉 +2 位作者 杨乐 郝智 罗筑 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期84-89,共6页

采用超支化聚酯多元醇(BoltornTM P500)改善大麻纤维/天然橡胶(HF/NR)复合材料的界面结合,提高复合材料的力学性能。研究了P500对HF/NR复合材料力学性能的影响,并对P500在复合材料中的作用机制进行了探究。通过碱(NaOH)处理增加HF表面羟... 采用超支化聚酯多元醇(BoltornTM P500)改善大麻纤维/天然橡胶(HF/NR)复合材料的界面结合,提高复合材料的力学性能。研究了P500对HF/NR复合材料力学性能的影响,并对P500在复合材料中的作用机制进行了探究。通过碱(NaOH)处理增加HF表面羟基(-OH)含量,进一步说明P500与HF之间的作用机制。力学性能测试结果表明,加入P500后HF/NR复合材料的力学性能提高明显。复合材料的拉伸强度从20.2 MPa提高至21.58 MPa,100%定伸应力从1.83 MPa增加至2.67 MPa,同时材料的断裂伸长率和撕裂强度也有不同程度的提高。扫描电镜、动态力学性能及橡胶加工分析发现,加入P500后复合材料中HF与NR之间的结合更加紧密。 展开更多

关键词 超支化聚酯 大麻纤维 天然橡胶 力学性能 碱处理

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改性多层氧化石墨烯/二氧化硅材料的制备及对天然橡胶的增强作用 被引量：9

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作者 江猛 熊玉竹 +3 位作者 张清坡 王倩 朱喻林 王魁业 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期134-141,共8页

采用乳液共混与机械剪切法制备改性多层氧化石墨烯(MGO)/二氧化硅(SiO2)/天然橡胶(NR)复合材料。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等方法分析了改性MGO/SiO2的微观结构,研究了改性MGO/SiO2互配填料对天然橡胶的增强作用。结果表明,经... 采用乳液共混与机械剪切法制备改性多层氧化石墨烯(MGO)/二氧化硅(SiO2)/天然橡胶(NR)复合材料。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等方法分析了改性MGO/SiO2的微观结构,研究了改性MGO/SiO2互配填料对天然橡胶的增强作用。结果表明,经双偶联剂改性的MGO/SiO2可以形成片球三维结构,可有效改善MGO的层叠现象,并减小SiO2粒子在橡胶基体中的分布粒径,提高填料与NR基体的界面相互作用,增加橡胶复合材料的结合胶含量,提高复合材料的综合力学性能。与MGO/SiO2(0/50)/NR复合材料相比,MGO/SiO2(3/47)/NR复合材料的拉伸强度、100%定伸应力和300%定伸应力分别提高了7%、50%、42%,耐切割实验的质量损失下降了43%。 展开更多

关键词 多层氧化石墨烯 二氧化硅 片球三维结构 天然橡胶 复合材料 力学性能

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芳纶短纤维的改性浸胶预处理对填充的三元乙丙橡胶材料性能的影响 被引量：12

8

作者 李鹏 罗筑 +2 位作者 钟金成 周宗淘 刘春利 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期40-46,共7页

芳纶短纤维(AF)因具有高模量、耐高温以及耐化学稳定性等优异性能而得到广泛应用。然而,AF表面高度结晶且呈化学惰性导致制备的复合材料界面黏接较差,难以充分利用其优异性能。文中首先对AF进行热氧化处理,再使用CaCl_2乙醇溶液进行处理... 芳纶短纤维(AF)因具有高模量、耐高温以及耐化学稳定性等优异性能而得到广泛应用。然而,AF表面高度结晶且呈化学惰性导致制备的复合材料界面黏接较差,难以充分利用其优异性能。文中首先对AF进行热氧化处理,再使用CaCl_2乙醇溶液进行处理,最后用极性的丁吡胶乳浸渍处理得到改性浸胶预处理AF,重点研究了不同改性预处理方法对AF填充的三元乙丙橡胶(EPDM)界面黏合性能的影响。实验结果表明,AF经复合处理后所制备的复合材料性能提高显著,其100%定伸应力、横向撕裂强度和纵向撕裂强度比未改性AF制备的复合材料分别提高了50.00%、78.95%和52.35%,相对滑脱能提高205.83%。动态力学热分析仪(DMA)和扫描电镜(SEM)结果表明,复合处理AF制备的复合材料纤维与橡胶界面黏接最好。 展开更多

关键词 芳纶短纤维 三元乙丙橡胶 改性 界面黏合 热氧化处理

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纤维素基多孔骨架/棕榈酸定形复合相变材料的制备及性能研究 被引量：2

9

作者 高专 熊玉竹 +1 位作者 吴江兵 李宜航 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期135-140,共6页

有机相变材料低导热性和相变过程中液相物质容易渗漏问题的解决是促进其获得广泛应用的关键。以环氧氯丙烷(ECH)作为交联剂,通过化学交联微晶纤维素(MCC)和氧化多壁碳纳米管(O-MWCNTs)水性共混物的方法制备了一种新型导热多孔骨架,然后... 有机相变材料低导热性和相变过程中液相物质容易渗漏问题的解决是促进其获得广泛应用的关键。以环氧氯丙烷(ECH)作为交联剂,通过化学交联微晶纤维素(MCC)和氧化多壁碳纳米管(O-MWCNTs)水性共混物的方法制备了一种新型导热多孔骨架,然后利用真空浸渍将棕榈酸(PA)吸附到骨架中,实现了对PA封装的同时增强其导热性。即使在高于PA熔点的温度下被热压,复合相变材料仍可以保持原有形状而无明显泄露,展现出优异的封装性和形状稳定性。当O-MWCNTs的质量分数为4.44%时,复合相变材料的导热系数为0.493W/(K·m),比纯PA增加了128.2%,且此时复合相变材料仍保持157.3J/g的熔融潜热,具有较高的储能密度。 展开更多

关键词 棕榈酸 多孔骨架 定形相变材料 碳纳米管 导热系数增强

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根管充填用杜仲胶/四针状氧化锌复合生物材料性能研究

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作者 冯家佳 熊玉竹 魏宏琳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期368-373,379,共7页

牙胶(GP)作为根管充填材料已经有150多年的历史,被认为是封闭根管材料的“金标准”,但由于GP导热性能差严重影响了根管治疗效果。通过引入四针状氧化锌(T-ZnOw)导热填料,以自提杜仲胶(EUG)作为基体材料,制备了杜仲胶/四针状氧化锌(EUG/T... 牙胶(GP)作为根管充填材料已经有150多年的历史,被认为是封闭根管材料的“金标准”,但由于GP导热性能差严重影响了根管治疗效果。通过引入四针状氧化锌(T-ZnOw)导热填料,以自提杜仲胶(EUG)作为基体材料,制备了杜仲胶/四针状氧化锌(EUG/T-ZnOw)复合生物材料。研究了T-ZnOw对EUG/T-ZnOw复合生物材料的导热、力学以及充填性能的影响机制。结果表明:相比于ZnO,T-ZnOw明显提高了复合材料的导热性能、力学性能以及充填性能,并得出T-ZnOw质量分数为70%的EUG/T-ZnOw复合生物材料显示了良好的综合性能。 展开更多

关键词 杜仲胶 四针状氧化锌 复合生物材料

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白炭黑负载抗氧剂在天然橡胶中的分散性及防老化作用 被引量：2

11

作者 熊亚 江猛 +3 位作者 李宜航 吴江兵 杨航 熊玉竹 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期6200-6205,共6页

将抗氧剂4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]-2,6-二叔丁基苯酚(抗氧剂565)负载在白炭黑(SiO_(2)-565)或经双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯和三乙醇胺的螯合物(NDZ-311w)改性的白炭黑(SiO_(2)-N-565)表面,制备了白炭黑负载抗氧剂... 将抗氧剂4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]-2,6-二叔丁基苯酚(抗氧剂565)负载在白炭黑(SiO_(2)-565)或经双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯和三乙醇胺的螯合物(NDZ-311w)改性的白炭黑(SiO_(2)-N-565)表面,制备了白炭黑负载抗氧剂/天然橡胶复合材料,并且研究了防老SiO_(2)在天然橡胶基体中的分散性能与其对天然橡胶复合材料的抗热氧老化性能的影响。结果表明:经NDZ-311w改性的白炭黑在橡胶基体中分散均匀,且明显提高了天然橡胶的抗老化性能,当热氧老化3 d时,SiO_(2)-N-565/NR的断裂伸长率变化率与拉伸强度变化率分别为44.36%、48.26%,远低于未改性SiO_(2)/NR的相应变化率(77.51%、84.35%)。 展开更多

关键词 白炭黑 天然橡胶 偶联剂 分散性 防老化

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芳纶纤维的紫外辐照改性及硅烷偶联剂二次改性 被引量：9

12

作者 王倩 熊玉竹 +2 位作者 戴骏 江猛 张清坡 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期78-83,共6页

采用紫外辐照和硅烷偶联剂KH570二次接枝的方法对芳纶纤维表面进行改性,研究二次改性对芳纶纤维结构及性能的影响,并测试了改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能。结果表明,经紫外辐照改性后,芳纶纤维表面产生活性官能团,为二... 采用紫外辐照和硅烷偶联剂KH570二次接枝的方法对芳纶纤维表面进行改性,研究二次改性对芳纶纤维结构及性能的影响,并测试了改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能。结果表明,经紫外辐照改性后,芳纶纤维表面产生活性官能团,为二次接枝提供反应活性点;KH570二次接枝改性后,纤维表面活性和表面粗糙度明显改善,并在其表面引入有助于提高粘合性能的活性官能团。整个改性过程简单、高效和安全。相比于未改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料(AF/CB/NR),紫外辐照-硅烷偶联剂二次改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料(KH570-UV-AF/CB/NR)的拉伸强度、100%定伸应力、300%定伸应力、撕裂强度和H抽出力分别提升了17.1%、24.7%、22.4%、48.7%和132.1%。 展开更多

关键词 芳纶纤维 复合材料 表面改性 天然橡胶 力学性能

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抗菌水凝胶在伤口敷料中的应用 被引量：5

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作者 杨航 熊玉竹 +1 位作者 兰显玉 王倩 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期267-272,共6页

尽管医学水平飞速进步,但伤口细菌感染仍严重威胁着人类健康。抗菌水凝胶具有广谱抗菌活性、优异的生物相容性和亲水性,并且抗菌水凝胶的结构与天然细胞外基质相似,已被作为一种有效减轻伤口细菌感染的治疗手段广泛应用于伤口愈合。根... 尽管医学水平飞速进步,但伤口细菌感染仍严重威胁着人类健康。抗菌水凝胶具有广谱抗菌活性、优异的生物相容性和亲水性,并且抗菌水凝胶的结构与天然细胞外基质相似,已被作为一种有效减轻伤口细菌感染的治疗手段广泛应用于伤口愈合。根据水凝胶的抗菌机理,综述了自身具有抗菌活性的水凝胶、装载抗菌剂的水凝胶及刺激响应型抗菌水凝胶在伤口敷料中的应用研究进展。 展开更多

关键词 水凝胶 抗菌活性 伤口敷料 生物相容性

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植酸锡包覆氢氧化镁对聚脲阻燃性能的影响 被引量：2

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作者 吴江兵 熊玉竹 +1 位作者 李宜航 高专 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期166-170,共5页

植酸具有优异的耐火性和亲水性,通过在水溶液中合成植酸锡并将其沉积在氢氧化镁(MH)表面,制备出植酸锡包覆氢氧化镁阻燃剂,引入植酸锡生物质类阻燃剂能够提高MH的阻燃性。将MH、植酸锡和氢氧化镁混合物(PA-Sn/MH)及植酸锡包覆氢氧化镁(P... 植酸具有优异的耐火性和亲水性,通过在水溶液中合成植酸锡并将其沉积在氢氧化镁(MH)表面,制备出植酸锡包覆氢氧化镁阻燃剂,引入植酸锡生物质类阻燃剂能够提高MH的阻燃性。将MH、植酸锡和氢氧化镁混合物(PA-Sn/MH)及植酸锡包覆氢氧化镁(PA-Sn@MH)这3种阻燃剂通过原位聚合法添加到聚脲(PUA)基体中,制备聚脲复合材料。结果表明:PA-Sn@MH阻燃剂对聚脲复合材料的阻燃性能有明显改善,纯PUA的极限氧指数(LOI)为19.7%,PUA/10%PA-Sn@MH的LOI可提高至26.9%。纯PUA峰值放热率为680.73MJ/m^(2),PUA/10%PA-Sn@MH峰值放热率可降至640.52MJ/m^(2)。此外,植酸锡的引入明显地改善了MH在聚脲基体中的相容性。 展开更多

关键词 植酸 氢氧化镁 原位聚合 阻燃 聚脲复合材料

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