[01235701]高性能长寿命橡胶材料的设计及应用技术研究

1.背景与意义 橡胶在国民经济和国防建设中具有重要作用,是重要的战略物资。提高橡胶材料的力学强度和性能,有效延长其使用寿命,一直是橡胶研究领域的热点之一。 填料是橡胶材料重要组成部分,填料的改性及橡胶-填料相互作用对橡胶材料的性能具有重大影响,因此我们从填料和橡胶的结构及其相互作用等方面入手,深入开展相关的理论及应用研究。 2.内容与创新点 针对橡胶产品理论和应用 （1）提出了通过填料的表面改性,在橡胶和填料之间构建近程相互作用,使得橡胶的硫化网络中含有化学键和氢键或π-π等近程相互作用,提高了橡胶的力学强度（如改性前后拉伸强度最高增幅为210%,定伸模量最高增幅为220%,撕裂强度最高增幅为91%）。 （2）研究了硫化网络中橡胶-填料近程相互作用和化学作用的并存状态,提出了橡胶材料的自愈合能力的影响因素及作用机理,延长了橡胶材料的使用寿命（橡胶制品的使用寿命最大增加1倍）。 （3）将该技术应用在车辆履带挂胶、冷轧钢铁薄板用橡胶辊和大型炼钢炉矿机运输皮带轮等产品中,并对其进行配方优化后,提高了上述产品的使用寿命。 3.取得成果及应用 （1）本项目研究发表相关论文17篇,SCI收录7篇,EI收录9篇,申报发明专利11项,授权发明专利8项。 （2）该技术在合作单位形成了新型车辆履带挂胶、冷轧钢铁薄板用橡胶辊、大型炼钢炉矿机运输皮带轮等特色产品。近三年相关产品累计创造了12750万元的销售收入,新增净利润2538万元,新增税收1862万元,创汇190万美元,节约开支总额达1340万元。