两种割胶制度对NR硫化胶耐老化性能的影响

采用热空气老化箱常规法结合热重分析（TG）法、差示扫描量热（DSC）法及橡胶加工分析（RPA）法研究两种割胶制度对生胶（NR）硫化胶耐老化性能的影响,结果表明：s/2d/4＋ET2.5%割制硫化胶的耐老化性能优于s/2d/3＋ET4%割制硫化胶。     

晚稻根际土壤特性对CH4和N2O排放的影响

为进一步揭示水稻根际土壤特性对CH4和N2O排放的影响机理,采用静态暗箱/气相色谱法对晚稻不同品种的CH₄和N₂O排放通量进行了原位观测,并对CH₄和N₂O排放通量与水稻根际土壤特性的相关性进行了分析。结果表明：不同品种CH₄、N₂O季平均排放通量间存在差异,变化范围分别为9.27～14.57 mg/（m²·h）、7.16～15.28 μg/（m²·h）;CH₄排放通量与5 cm处土壤Eh值呈极显著负相关（p<0.01）,与pH值呈显著正相关（p<0.05）;N2O排放通量与5 cm处土壤Eh呈负相关,但不显著,与pH值呈显著负相关（p<0.05）。CH₄排放通量与0～7、7～13、13～20处土壤溶液中CH4浓度均呈显著正相关（p<0.05）,N₂O排放通量与7～13 cm处N₂O浓度呈显著正相关（p<0.05）;CH₄、N₂O排放通量与0～7、7～13、13～20 cm处土壤溶液pH值均呈显著负相关（p<0.05）,CH₄排放通量与电导率呈极显著正相关（p<0.01）,N₂O与电导率呈负相关,但不显著。因此,水稻根际土壤Eh、pH、电导率以及CH₄浓度是影响CH₄排放的重要因素,根际土壤pH与N₂O排放密切相关。     

5种典型加工工艺天然橡胶的结构与性能

天然橡胶（NR）作为一种植物性高分子,其分子结构和性能既受橡胶树生物合成的影响,也与加工工艺有很大关系。为了科学对比加工工艺对NR结构和性能的影响,本文采用相同橡胶树品种所产胶乳,参照现行工厂生产条件,制备了5种典型加工工艺的NR,即全乳胶（WF）、烟片胶（RSS）、风干片（ADS）、恒粘胶（CV）和20号胶（TSR）。生胶结构分析表明,NR加工过程中会发生由熟化导致的非胶组分分解和橡胶烃的结构化,具体表现为氮含量降低、数均分子量增大、分子量分布变窄、凝胶含量上升、塑性初值和门尼黏度增加,其中以TSR的熟化程度最高,而CV能够保留其固有分子结构,熟化程度最低。硫化胶性能分析表明,非胶组分的分解有利于提高NR的硫化速度和交联密度,从而提高硫化胶的力学性能;橡胶烃的结构化能够增加硫化胶中的物理缠结网络,使其更容易发生应变诱导结晶,并通过增加能量耗散,提高硫化胶的疲劳性能。综合来看,硫化胶力学性能的优劣顺序为：TSR>ADS>RSS>WF>CV。     

微生物絮凝剂絮凝胶清的研究

采用一种微生物絮凝剂凝固胶清,确定其最佳用量的同时研究所得胶清橡胶的理化性能、硫化特性以及力学性能,并与硫酸凝固胶清橡胶进行对比。结果表明：微生物絮凝剂最佳用量为0.6g/L,与硫酸凝固胶清橡胶相比,微生物絮凝剂凝固的胶清橡胶具有较好的理化性能和力学性能,特别是抗氧化指数以及耐老化性能有明显的提升,同时具有较快的硫化速率。     

山梨酸锌/天然橡胶复合材料动态粘弹性的研究

采用橡胶加工分析仪研究由氧化锌(ZnO)和山梨酸(SA)原位生成山梨酸锌(ZDS)对天然橡胶(NR)网络结构及动态性能的影响。结果表明,在应变扫描中,混炼胶的弹性模量、粘性模量及耗损因子,随着应变的增大而降低,随着ZnO/SA填充量的增加,其胶料的弹性模量和粘性模量初始值增大,即ZnO/SA用量越多,形成填料-填料间网络结构越强,Payne效应更加显著;硫化胶的弹性模量,随着应变的增大而降低,随着ZnO/SA填充量的增加而增大;硫化胶的粘性模量随着应变的增大,先呈现出轻微增大后迅速降低,随着ZnO/SA填充量的增加,其胶料的粘性模量对应变响应更为明显。在频率扫描中,混炼胶、硫化胶的弹性模量和粘性模量,随着频率的增大而增大,随着ZnO/SA填充量的增加而增大;混炼胶的损耗因子,随着频率的增大而降低,随着ZnO/SA填充量的增加而增大。     

自然凝固和乙酸凝固的天然橡胶动态性能的比较

用橡胶加工分析仪(RPA)和动态力学热分析仪(DMA)对同一批新鲜天然胶乳的乙酸凝固和自然凝固工艺制备的天然橡胶(NR)生胶、混炼胶及硫化胶的弹性模量(G′)、弹性扭矩(S′)、损耗因子(tanδ)、储能模量(E′)、玻璃化转变温度(Tg)及损耗模量(E″)进行研究.结果表明:自然凝固的生胶、混炼胶及硫化胶的G及S′比乙酸凝固的生胶、混炼胶及硫化胶的高,tanδ较乙酸凝固的生胶、混炼胶及硫化胶的小;在低温时,自然凝固NR硫化胶的E′比乙酸凝固NR硫化胶的低,Tg及E″较乙酸凝固NR硫化胶的高,但当温度大于-80℃时,自然凝固的硫化胶的E′则稍高.     

微波辐射凝固胶清橡胶性能的研究

将微波辐射应用于胶清橡胶的凝固,对比微波辐射凝固胶清橡胶(NR-s-m)与硫酸凝固胶清橡胶（NR-s-a）的性能差异。结果表明,理化性能方面,NR-s-m的灰分含量、杂质含量、挥发物含量以及氮含量较高,塑性初值、抗氧指数和门尼粘度也更高;力学性能方面,NR-s-m硫化胶拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度和硬度均比NR-s-a的高;硫化特性方面,NR-s-m比NR-s-a的硫化速度快,并随微波辐射功率的增大而加快。     

促进剂TBSI/ZDiBC并用对天然胶乳及其胶膜性能的影响

N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺(TBSI)为硫化平坦性宽、硫化胶强度高、但硫化速度较慢的环保型促进剂,二异丁基二硫代氨基甲酸锌(ZDi BC)是超速级的低亚硝胺环保型促进剂,因此将两者组成活化的并用体系时,不仅降低了胶乳制品中的N-亚硝胺含量,而且缩短了正硫化时间,硫化曲线平坦,进一步提高了硫化胶力学性能。本研究以TBSI/ZDi BC为促进剂,采用硫磺硫化体系,考察了促进剂TBSI/ZDi BC的并用比例、贮存时间对天然胶乳胶体性能、胶膜硫化特性、力学性能的影响,同时考察了硫化温度对天然胶乳配合胶膜硫化特性及力学性能的影响。结果表明:增大促进剂TBSI/ZDi BC中TBSI的用量,配合胶乳机械稳定性(MST)降低,热稳定性(HST)和粘度增大;随贮存时间的延长,配合胶乳机械稳定性(MST)呈先稍下降后上升,最后又下降的趋势,热稳定性(HST)先升后降,粘度变化不大;促进剂TBSI/ZDi BC并用具有协同作用,且并用比为1∶2时,硫化胶综合性能最佳;硫化温度提高,硫化速率增大,定伸应力、拉伸强度、撕裂强度都呈先升后降的趋势。     

纳米微粒对大豆蛋白胶粘剂性能的影响

以大豆分离蛋白为原料,研究纳米微粒对大豆蛋白胶粘剂的干态胶接强度、耐水强度及防腐性能的影响。添加纳米TiO2、SiO2、Al2O3均可提高大豆蛋白胶粘剂的干态胶接强度、耐水强度及防腐性能,其中添加纳米Al2O3对提高胶接强度、耐水强度效果最好,最佳添加量为0.8%;添加纳米TiO2对提高防腐效果最好,最佳添加量为0.8%。并用扫描电镜分析了大豆蛋白基纳米复合胶粘剂的微观形貌。     

天甲橡胶改性陶土与NR的相互作用

用天甲橡胶(MG49)改性陶土。通过IR、SEM及结合胶含t、表观交联密度、界面作用表征值、姗变和力学性能的测定,研究改性陶土与NR的相互作用及改性效果。结果表明:MG49湿法改性陶土提高了混炼胶的结合胶含量,增加了材料的表观交联密度,增强了陶土与NR间界面的作用强度,改善了硫化胶的网络结构,提高了硫化胶的力学性能     

微波辐射原位生成纳米Mg(OH)_2/天然橡胶复合材料性能研究

采用MgCl2与胶清中的氨原位生成Mg(OH)2辅以微波辐射凝固胶清橡胶,通过扫描电镜观察Mg(OH)2在橡胶中的分布情况并研究不同Mg(OH)2含量对胶清橡胶硫化性能、物理机械性能及热稳定性的影响。结果表明:原位生成Mg(OH)2的同时能较好地凝固胶清橡胶,Mg(OH)2对橡胶的硫化有较明显的影响,随Mg(OH)2含量增大,胶清橡胶的力学性能呈下降趋势,但热稳定性略有增加。当Mg(OH)2含量不高于5%时,Mg(OH)2的粒径在20 nm左右,在橡胶基体中分散比较均匀;当Mg(OH)2含量大于10%时,Mg(OH)2粒径变大,团聚情况变严重,在橡胶中的分散不均匀。     

生物炭对滨海盐土区麦田N2O排放和小麦产量的影响

为了解氮肥配施生物炭对滨海盐土区麦田N₂O排放和小麦产量的影响,设置不施氮（N0）、农民常规施氮（N1）、氮肥配施20 t·hm^-2生物炭（N1B1)和氮肥配施40 t·hm^-2生物炭（N1B2) 4个处理,采用静态暗箱 气相色谱法对滨海盐土区麦田不同处理间N₂O排放通量进行观测和比较。结果表明,施用氮肥（N1）后滨海盐土区麦田N₂O累积排放量和小麦产量较N0处理分别增加了70.4%和50.5%（P<0.05）,施氮对单位产量N₂O排放量以及土壤反硝化酶活性（DEA）没有显著影响（P>0.05）。与N0处理相比,N1B1、N1B2处理下土壤硝化潜势（PNR）分别降低了16.9%（P<0.05）和19.9%（P<0.05）。在所有施氮处理中,生物炭的N₂O减排作用较明显,但是没有显著增加小麦产量。与N1处理相比,N1B1处理下土壤N₂O累积排放量、PNR、DEA分别降低了17.4%、17.6%（P<0.05）和29.4%（P<0.05）,N1B2处理下分别降低了28.8%（P<0.05）、20.5%（P<0.05）和3.4%。N1B1与N1B2处理间土壤N₂O累积排放量、PNR、DEA和小麦产量均无显著差异。因此,滨海盐土区实行氮肥配施生物炭在保证小麦稳产的同时有助于减少N₂O排放。     

长期贮存标准天然橡胶加工性能的研究

采用红外光谱、门尼粘度测定、橡胶加工分析等技术分析了长期自然贮存标准胶的结构和加工操作性能,测定了硫化胶老化前后的力学性能。结果表明:长期贮存后,标准胶的分子链之间发生交联和氧化降解,导致门尼粘度、凝胶含量上升,加工操作性能下降,并且老化后力学性能显著下降。     

炭黑品种对NR/ENR共混物减震材料的影响

研究不同理化性能炭黑品种对天然橡胶/环氧化天然橡胶(NR/ENR)共混物硫化胶的力学性能、压缩疲劳生热性能和减震性能的影响.结果表明,粒子越小、比表面越人、结构性越高的炭黑的补强性较大,力学性能较好;但其压缩疲劳生热较大.动态热机械分析(DMA)的研究结果表明:随着温度的变化,炭黑粒子大小、结构性等对共混物硫化胶的减震性能有较人的影响,在ENR相的Tg2处,粒子较大的炭黑所填充的共混物硫化胶的tanδ较大;在高于Tg2以上的使用温度范围内,粒子较小的炭黑填充的共混物硫化胶的tanδ相对较高,减震性能较好.     

螺杆挤压膨胀干燥对天然橡胶结构与性能的影响

天然橡胶的生产主要采用传统的热风干燥,但天然橡胶是热的不良导体且自粘性强,导致热风干燥普遍具有干燥效率低、胶料发粘和夹生等问题,这对产品的性能带来不利影响。而螺杆挤压膨胀干燥工艺作为一种新干燥工艺,已被广泛应用于合成橡胶工业,具有干燥效率高、自动化水平高和工艺稳定等特点,在天然橡胶（NR）生产加工中具有良好的发展和应用前景。本研究对比了传统热风干燥（NT）和螺杆挤压膨胀干燥（NCT）2种工艺制备NR的结构,分析NCT的性能特点,以探讨螺杆挤压膨胀干燥工艺运用在天然橡胶生产加工中的可行性。结果表明：在生胶层面,螺杆挤压膨胀干燥工艺由于干燥温度低、干燥用时短,能够有效降低NR分子链在干燥过程中受到的热氧降解,因此NCT相比NT而言具有更高的塑性初值、门尼粘度和凝胶含量,且对于蛋白质、挥发分等非胶组分的影响较小;对于纯胶配方硫化胶,NCT相较NT而言表现出更快的硫化速率。通过使用Mooney-Rivlin方程对硫化胶内部网络结构进行了拟合,发现NCT硫化后的有效交联密度和化学交联网络的数量相对较低,这使得NCT的拉伸强度、撕裂强度和模量等常规力学性能低于NT,疲劳性能方面也表现出了相对较高的压缩生热和蠕变。对于炭黑配方硫化胶,NCT与NT的常规力学性能无明显差异,这可能是由于硫化促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的硫化速率较快所导致。但在动态力学性能方面,NCT的疲劳寿命更长,表现出更优异的动态疲劳性能,这与螺杆挤压膨胀干燥工艺能改善炭黑分散性有关。     

胶清橡胶微波干燥正交试验及其性能研究

采用正交试验设计,研究了微波功率、物料质量、处理时间3个因子对微波干燥胶清胶过程中脱水率的影响,以及对微波干燥胶清橡胶的胶料硫化特性、力学和生胶性能。结果表明,适宜的工艺条件为微波功率600W、物料质量90g、处理时间300s］所得胶清橡胶的硫化特性、力学和生胶性能均达到或高于传统干燥。     

橡胶树初生乳管橡胶的产量性状与橡胶特性研究

巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）的乳管分初生乳管和次生乳管2种类型,前者分布在叶片和初生生长茎干的皮组织,后者分布在次生生长茎干的皮组织。目前,商用橡胶主要来自次生乳管,关于次生乳管橡胶的认识较透彻;由于初生乳管橡胶未被开发利用,因此人们对其了解也较少。以来自橡胶嫁接幼树枝叶的初生乳管橡胶为研究对象,通过分析与初生乳管橡胶产量相关的因子,包括枝叶生物量、生物量组成和橡胶含量等,明确初生乳管橡胶的产量潜力。同时,还研究了初生乳管橡胶的生胶性能和硫化特性。结果表明,橡胶幼树枝叶的生物量、生物量组成和橡胶含量因无性系而异,受无性系影响。在枝叶生物量组成中,叶片、树皮和木质杆分别占枝叶生物量的55.5%、10.5%和34.0%。叶片和树皮的橡胶含量分别为每克干物质含橡胶13.7和35.6 mg。初生乳管胶乳的橡胶粒子平均粒径（0.36 μm）和相对分子量低于常规割胶树的胶乳橡胶。初生乳管橡胶的氮含量和PRI分别为0.56%和89%,均高于常规橡胶的氮含量（0.50%）和PRI（80%）。初生乳管橡胶的门尼粘度和塑性初值P₀分别为66和26,均低于常规橡胶的门尼粘度（101）和P₀（50）。初生乳管橡胶的挥发份和灰分含量均与常规橡胶相同,分别为0.50%和0.38%。初生乳管橡胶的初始硫化时间T₁₀为2.00 min,正硫化时间T₉₀为19.12 min,均比常规橡胶的T₁₀ 2.47和T₉₀ 25.08硫化时间短。初生乳管橡胶硫化曲线的最小扭矩较小（0.22 dN·m）,而最大扭矩较大（8.25 dN·m）。通过分析3个无性系材料,结果表明萌条枝叶生物量、生物量组成和橡胶含量具有品系特征,并影响初生乳管橡胶产量,这为初生乳管橡胶在资源育种与栽培技术指明了研究方向。鉴于初生乳管橡胶的门尼粘度和P₀达不到标准胶要求,但其他理化性能指标与常规橡胶相似,建议初生乳管橡胶不能作为标准胶使用,但可作为普通胶料用于生产。     

丙酮溶物对天然橡胶臭氧老化性能影响

天然橡胶中的非胶物质种类和含量影响橡胶的质量和应用性能。本文通过硫化性能、交联密度、耐臭氧老化 性能测试和热重分析研究丙酮溶物含量对天然橡胶臭氧老化性能的影响。结果表明,丙酮溶物可以改善天然橡胶的硫 化性能,提高其交联密度。随着丙酮溶物添加量的增加,天然橡胶的热稳定性、臭氧裂纹显现时间、拉伸强度保持率 逐渐提高并达到最大值。采用衰减全反射傅里叶红外光谱分析仪（ATR-FTIR）分析了天然橡胶臭氧老化前后分子结构 变化,可知橡胶在臭氧老化后出现了氧化官能团。     

NR/ENR/SiO_2复合材料的阻尼性能研究

采用机械混炼的方法制备不同ENR含量的NR/ENR/SiO2复合材料,使用动态热机械分析仪(DMA)和橡胶加工分析仪(RPA)对NR/ENR/SiO2复合材料的动态力学性能和阻尼性能进行分析。结果表明:ENR对NR/ENR/SiO2复合材料的阻尼性能具有显著影响。动态热机械分析测试结果表明,随着ENR用量的增多,NR/ENR/SiO2复合材料在使用温度范围内的损耗因子积分面积增大,阻尼性能提高。橡胶加工分析频率扫描和应变扫描测试结果表明,在频率小于10 HZ不同应变时,加入了ENR的NR/ENR/SiO2复合材料的阻尼因子均高于NR/SiO2复合材料。扫描电镜分析结果证实,ENR的加入减少了SiO2的自聚,改善了填料在橡胶基体中的分散,从而使NR/ENR/SiO2复合材料力学性能得到提高。     

乳清蛋白对天然橡胶性能的影响

通过外加乳清蛋白的方式研究了蛋白质对天然生胶理化性能和硫化胶的力学性能、老化性能、硫化特性、交联密度及动态热机械性能的影响。结果表明:天然生胶中加入乳清蛋白后,随着蛋白质含量的增加,门尼粘度升高,正硫化时间缩短,硫化胶的力学性能及热老化性能提高;在测试范围内,硫化胶的交联密度升高,储能模量和玻璃化温度都随着蛋白质含量的增加而增大。