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原位填充改性增强粘接特种炸药用胶粘剂粘接强度的研究周元林甄瑞燕何方方（西南科技大学材料科学与工程学院，四川绵阳621010）室温硫化硅橡胶胶粘剂（简称RTV胶粘剂）具有优异的耐高低温性、突出的阻尼减震性、化学结构非常稳定，且RTV胶粘剂与多种炸药相容，长期储存性能稳定，因而对粘接炸药而言，RTV胶粘剂是一种非常理想的胶粘剂。
但未经补强的RTV胶粘剂粘接强度低,粘接炸药的剪切强度不到1MPa，必须对双组分RTV胶粘剂增强改性才有应用价值。
本文采用原位填充白炭黑法对改性双组份RTV胶粘剂补强，使白炭黑纳米粒子分散均匀,很好地提高了双组份RTV 胶粘剂粘接低感高能炸药JOB-9003的剪切强度。
利用红外光谱表征了白炭黑增强改性硅橡胶的结构，见图1和图2。
图1 107硅橡胶红外光谱图图2 改性RTV 胶粘剂红外光谱图图1中约3300 cm-1处有很弱的氢键缔合O-H振动吸收峰，图2中该峰明显增强，图1中1065cm-1和1020cm-1处为Si-O-Si骨架振动吸收峰，图2中该吸收峰明显比图1尖锐,说明-Si-O-Si-链有所增加,由此可以说明白炭黑与胶粘剂有强共价键形成；其次图1中约3700cm-1处有较强的游离O-H吸收峰,图2中该峰明显减弱,表明107硅橡胶的端羟基大部分与甲基丙烯酸聚合物结合，说明甲基丙烯酸酯原位聚合成功。
实验研究了RTV粘度对胶粘剂剪切强度的影响，发现粘度为4000厘泊左右的RTV胶粘剂，对JOB-9003炸药涂敷效果好，粘接炸药的剪切强度高。
研究了白炭黑的分散性及对RTV胶粘剂粘接强度的影响。
白炭黑在胶液中的分散情况见图3和图4，对比研究了白炭黑分散均匀的胶液与分散差的胶液分别对JOB-9003炸药粘接情况，固化后测试其剪切强度分别为3.52MPa和2.56MPa，可见白炭黑的分散性对RTV胶粘剂的剪切强度影响很大。
图3 白炭黑分散差的胶液扫描电镜图 图4 白炭黑分散均匀的胶液扫描电镜图白炭黑粒径及含量对RTV 剪切强度的也有影响，分别用表面能为200erg/cm 2和400erg/cm 2的白炭黑制备的胶液粘接JOB-9003炸药，表面能越大补强效果越好。
王小萍等．不同补强剂增强ｍ喝Ｒ复合材料的结构和性能
圈１不同补强剂增强ＨＮＢＲ硫化胶的ＴＥＭ图
２．３ｌＤｍＲ复合材料ＴＧＡ分析
图２和表２是不同补强剂增强的Ⅷ临Ｒ硫化胶在氮气和空气氛围下的ＴＧＡ图及其数据。
常规填料炭黑，白炭黑增强ｍ旧Ｒ硫化胶在氮气和空气氛围中的起始分解温度和最大分解温度都得到较大幅度提高，白炭黑比炭黑补强的硫化胶在两种气体氛围中的最大分解温度均高６℃左右，这说明白碳黑耐热性能优于炭黑。
有机蒙脱土增强ｍ临Ｒ硫化胶与空白样相比，在氮气和空气氛围中的起始分解温度都明显要低，而最大分解温度分别提高了１４。
Ｃ和１６０Ｃ，与白炭黑补强ｍ临Ｒ硫化胶的最大分解温度接近。
而且，与同样分量没有改性的蒙脱土相比，在氮气氛围和空气氛围下最大分解温度也分别提高了２０Ｃ和１９０Ｃ。
ｚＤＭＡ补强ＨＮＢＲ硫化胶在氮气和空气中的最大分解温度比空白样明显提高，而在空气氛围中的起始分解温度均低于空白样，这是因为不饱和羧酸盐在高温空气氛围中不稳定，容易分解。
从上面的ＴＧＡ数据与表２中ｍ婚Ｒ硫化胶热空气老化性能对照发现，不同补强剂增强ｍ临Ｒ硫化胶的热空气老化性能和热稳定性不一致。
我们认为这是由于常规填料，蒙脱土和不饱和羧酸盐三种不同补强剂增强｝玎ＮＢＲ硫化胶的热分解机理不一样导致的，这一点作者将在另外一篇论文中进一步阐述［１３１。
这也说明ＴＧＡ不能完全准确表征不同分解机理的聚合物材料的热稳定性和老化性能。
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Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／。
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图２不同补强剂增强ＨＮＢＲ硫化胶在氮气（１０。
ｃ，ｍｉｎ）和空气（２０。
ｃ，ｍｊｎ）的ＴＧ图・。
NR炭黑复合材料炭黑分散性与动态性能的关系研究
中期报告
这份报告介绍了一项关于NR炭黑复合材料的研究，重点探讨了炭黑分散性与动态性能之间的关系。
以下是报告的主要内容：
背景介绍：
炭黑是一种广泛用于橡胶制品中的填料，可以提升橡胶的强度、弹性和耐磨性。
但炭黑的分散性对复合材料的性能有很大影响，不良的分散会导致橡胶的力学性能下降。
研究目的：
本研究旨在探索不同分散度的炭黑对NR炭黑复合材料动态性能的影响，以及寻找优化炭黑分散的方法。
研究方法：
在实验中，我们使用了高速分散机将炭黑与NR橡胶预处理，然后在硬度计和动态机械分析仪上测试了复合材料的硬度、拉伸模量和阻尼特性。
同时也使用了电镜观察了炭黑的分散状态。
初步结果：
研究发现，炭黑分散的优劣对复合材料的动态性能有显著影响。
当炭黑分散较好时，复合材料的硬度和拉伸模量都会增加，而阻尼特性则会降低。
并且发现高速分散机和使用表面活性剂预处理都可以提高炭黑的分散度。
结论：
本研究初步证明了炭黑分散度对NR炭黑复合材料动态性能的影响，提供了优化炭黑分散的方法。
未来研究将进一步探索不同炭黑的性质和使用其他表面活性剂来优化分散度的效果。
NR炭黑复合材料炭黑分散性与动态性能的关系研究开题报告一、研究背景与意义炭黑是一种重要的填料材料，广泛应用于轮胎、橡胶制品、涂料、塑料等领域。
炭黑的质量和性能对复合材料的性能有着重要的影响，因此炭黑分散性和动态性能的研究对于提高炭黑复合材料的性能有着重要的意义。
目前国内外对于炭黑复合材料的研究已有很多，但是针对炭黑分散性与动态性能的关系研究仍属于较为初步的阶段。
因此，开展炭黑复合材料炭黑分散性与动态性能的关系研究，对于推动炭黑复合材料的发展具有非常重要的意义。
二、研究内容与方法1. 研究内容本研究将以NR炭黑复合材料为研究对象，采用不同的分散方法和工艺制备不同质量的复合材料样品。
通过分散质量分析、动态力学性能测试以及电镜观察等方法研究炭黑分散性对于复合材料的动态性能的影响。
2. 研究方法(1) 炭黑分散质量分析：采用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)观察炭黑在复合材料中的分散情况，同时采用荧光显微镜观察复合材料中炭黑的分散情况。
(2) 动态力学性能测试：采用DMA仪器测试复合材料的动态力学性能，包括动态弹性模量(E')、损耗因子(tanδ)、温度相关性等指标。
(3) 电镜观察：采用透射电子显微镜(TEM)观察炭黑在复合材料中的分散情况和炭黑与聚合物间的相互作用。
三、预期结果与意义通过对炭黑复合材料的炭黑分散性和动态性能的研究，可以获得以下预期结果：(1) 研究不同分散质量的炭黑对于复合材料的动态性能的影响，探究炭黑分散性与复合材料动态性能之间的关系。
(2) 通过SEM、OM和TEM等多种手段，探究炭黑在复合材料中的分散状态和与聚合物的相互作用机制。
(3) 提高炭黑复合材料的性能，为炭黑复合材料的应用提供了理论依据，并为复合材料的研究提出了新的思路和方法。
原位改性纳米级白炭黑填充NR性能及其低滚阻机理分析传统炭黑填充橡胶难以摆脱轮胎的“魔鬼三角”难题,即低滚动阻力、高抗湿滑性、低生热性能,而白炭黑在此方面表现非常优异,但是白炭黑降低轮胎滚动阻力的原因尚不明确。
轮胎工业中需要对白炭黑表面进行改性,以减少白炭黑表面极性基团含量,从而改善白炭黑在非极性橡胶中的团聚现象。
本文以此为研究背景,开展了以下工作:1、采用硫酸沉淀法制备了各种粒径的白炭黑,在白炭黑制备过程中分别加入Si-69和PEG2000对白炭黑进行原位改性,制备了粒径在0.5-0.9μm范围的纳米级白炭黑,实现了白炭黑网络的不同相互作用以及白炭黑与橡胶的不同相互作用,以此探究白炭黑降低轮胎滚动阻力的原因。
2、与市售白炭黑、炭黑作对比,探究白炭黑降低轮胎滚动阻力的原因。
研究发现,在0℃<sup>+</sup>80℃范围内,粒径0.9μm的Silica-<sub>PEG2000</sub>-0.9/NR和粒径0.6μmSilica-<sub>Si-69</sub>-0.6/NR复合材料的储能模量（E’）和损耗模量（E"）均低于炭黑（N330）/NR复合材料的;而PSilica-0.4/NR和PSilica-S<sub>i</sub>-69-0.4复合材料的E’高于炭黑/NR复合材料,E’’低于炭黑/NR复合材料,Silica-<sub>Si-69</sub>-0.6/NR复合材料具有更低的损耗因子。
市售PSilica-0.4和PSilica-S<sub>i</sub>-69-0.4填充天然橡胶60℃的tanδ大于Silica-<sub>PEG2000</sub>-0.9/NR和Silica-<sub>Si-69</sub>-0.6/NR。
NR/SBR并用胶的应用及改性研究进展1. 前言1.1 NR的结构特点及其应用通常我们所说的天然橡胶，是指从巴西橡胶树上采集的天然胶乳，经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物。
天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物,分子式是（C5H8）n,其橡胶烃（聚异戊二烯）含量在90％以上，还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。
由于天然橡胶的分子链中含有不饱和双键，所以天然橡胶是一种化学反应活性较强的物质，光、热、臭氧、辐射、屈挠变形和铜、锰等金属都能促进橡胶的老化，不耐老化是天然橡胶的致命弱点；但是，添加了防老剂的天然橡胶，有时在下曝晒两个月依然看不出多大变化，在仓库贮存三年后仍可以照常使用。
天然橡胶有较好的耐碱性能，但不耐浓强酸。
由于天然橡胶是非极性橡胶，只能耐一些极性溶剂，而在非极性溶剂中则溶胀，因此，其耐油性和耐溶剂性很差，一般说来，烃、卤代烃、二硫化碳、醚、高级酮和高级脂肪酸对天然橡胶均有溶解作用，但其溶解度则受塑炼程度的影响，而低级酮、低级酯及醇类对天然橡胶则是非溶剂。
天然橡胶在常温下具有较高的弹性，稍带塑性，具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，因此其耐屈挠性也很好，并且因为是非极性橡胶，所以电绝缘性能良好。
由于天然橡胶具有上述一系列物理化学特性，尤其是其优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，并且经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质，所以天然橡胶具有广泛的用途。
例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松紧带；医疗卫生行业所用的外科医生手套、输血管、避孕套；交通运输上使用的各种轮胎；工业上使用的传送带、运输带、耐酸和耐碱手套；农业上使用的排灌胶管、氨水袋；气象测量用的探空气球；科学试验用的密封、防震设备；国防上使用的飞机、坦克、大炮、防毒面具；甚至连火箭、人造地球卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品都离不开天然橡胶。
目前，世界上部分或完全用天然橡胶制成的物品已达7万种以上(1)。
