超细全硫化粉末橡胶/橡胶共混物的相态结构与性能研究

论文摘要

本论文以氯醚橡胶(ECO)和氢化丁腈橡胶(HNBR)为基体,超超细全硫化粉末丁腈橡胶(UFPNBR)和超细全硫化粉末硅橡胶(UFPSiR)为填充材料,采用熔融共混法制备了UFPR/橡胶共混物,并研究了共混物的相态结构、动态力学性能、力学性能、老化性能,并与常规橡胶/橡胶共混物做了对比。考察了硫化体系、UFPR类型和UFPR用量对UFPR/橡胶共混物相态结构与性能的影响。结果表明,(1)在UFPNBR/ECO复合材料中,UFPNBR/ECO共混比在50/50之前,UFPNBR在ECO中分散均匀,分散相粒径在100nm左右;UFPNBR在共混物中容易形成分散相,解决了常规NBP/ECO共混物中,ECO容易形成分散相问题。DMTA动态力学分析结果显示UFPNBR/ECO共混物具有很好的相容性。加入适量的UFPNBR能降低UFPNBP/ECO共混物的压缩永久变形,与常规共混胶相比,在UFPNBP/ECO中,由于ECO容易形成连续相,共混物具有低的脆性温度和良好的耐老化性能,但力学性能略低于常规共混胶。(2在UFPSiR/ECO复合材料中,扫描电镜观察表明:UFPSiR在ECO中的分散性较差,粒径在微米级;DMTA动态力学分析结果显示UFPSiR和ECO的相容性不好;DSC的结果分析进一步表明UFPSiR和ECO之间相容性较差,同时UFPSiR的分子链运动受到ECO分子链的限制。与常规共混胶相比,在UFPSiR/ECO的力学性能相差不大,但压缩永久变形远低于常规共混物。(3)在UFPNBR/HNBR复合材料中,透射电镜观察表明,在UFPNBR/HNBR体系中,UFPNBR容易形成分散相,HNBR为连续相;而在NBR/HNBR容易形成双连续相结构。DMTA动态力学分析结果显示两种共混物具有很好的相容性;加入适量的UFPNBR能降低UFPNBR/HNBR共混物的压缩永久变形,与常规共混胶相比,UFPNBR/HNBR具有低的脆性温度和良好的耐老化性能,但力学性能略低于常规共混胶。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 序言
• 1.2 聚合物共混发展现状
• 1.2.1 聚合物改性技术
• 1.2.2.1 互穿网络技术
• 1.2.2.2 反应性增容
• 1.2.2.3 离聚物共混
• 1.2.2.4 原位复合技术
• 1.2.2.5 插层复合技术
• 1.3 弹性体共混存在的问题
• 1.4 粉末橡胶发展概况
• 1.4.1 国内外发展概况
• 1.4.2 粉末橡胶生产技术介绍
• 1.4.2.1 粉碎法
• 1.4.2.2 凝聚法
• 1.4.2.3 辐照交联法
• 1.5 超细全硫化粉末橡胶（UFPR）简介
• 1.5.1 超细全硫化粉末橡胶（UFPR）的制备
• 1.5.2 超细全硫化粉末橡胶的应用领域
• 1.6 超细全硫化粉末橡胶（UFPR）改性树脂和橡胶的研究进展
• 1.6.1 超细全硫化粉末橡胶增韧树脂
• 1.6.1.1 增韧聚丙烯的研究
• 1.6.1.2 增韧尼龙6的研究
• 1.6.1.3 增韧PVC的研究
• 1.6.2 超细全硫化粉末橡胶制备热塑性弹性体
• 1.6.3 橡塑共混物性能连续调节技术
• 1.6.3.1 聚丙烯/全硫化粉末丁苯橡胶共混物
• 1.6.3.2 尼龙/全硫化粉末羧基丁苯橡胶共混物
• 1.6.4 超细全硫化粉末橡胶改性橡胶研究
• 1.7 本论文研究的目的与意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原材料及配方
• 2.1.1 实验原材料
• 2.1.2 实验所用配方
• 2.2 实验设备及测试仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 UFPR/橡胶共混物的制备方法
• 2.3.2 UFPR/橡胶共混物的制备工艺
• 2.3.3 性能测试
• 第三章:结果与讨论
• 3.1 UFPNBR/ECO共混物体系
• 3.1.1 UFPNBR的表征
• 3.1.1.1 粒径
• 3.1.1.2 丙烯腈含量
• 3.1.2 不同硫化体系对UFPNBR/ECO共混物的硫化性能影响
• 3.1.2.1 UFPNBR/ECO共混物的NA-22硫化体系的硫化特性
• 3.1.2.2 UFPNBR/ECO共混物的TCY硫化体系的硫化特性
• 3.1.2 UFPNBR/ECO共混体系的相态结构
• 3.1.3 UFPNBR/ECO共混体系的动态力学性能
• 3.1.4 UFPNBR/ECO共混体系的RPA分析
• 3.1.5 UFPNBR/ECO共混体系的门尼粘度
• 3.1.6 UFPNBR/ECO共混体系的物理机械性能
• 3.1.6.1 UFPNBR/ECO共混物不含炭黑的力学性能
• 3.1.6.2 UFPNBR/ECO共混物含炭黑的力学性能
• 3.1.6.3 炭黑量一定,UFPNBR/ECO共混物的力学性能
• 3.2 UFPSiR/ECO共混物体系
• 3.2.1 UFPSiR/ECO共混物的相态结构
• 3.2.2 UFPSiR/ECO共混物的动态力学性能
• 3.2.3 UFPSiR/ECO共混物的玻璃化转变温度
• 3.2.4 UFPSiR/ECO共混物的物理机械性能
• 3.2.4.1 UFPSiR/ECO共混物不含炭黑的力学性能
• 3.2.4.2 UFPSiR/ECO共混物含炭黑的物理力学性能
• 3.3 UFPNBR/HNBR共混体系
• 3.3.1 UFPNBR/HNBR共混物的相态结构
• 3.3.2 动态力学性能
• 3.3.3 UFPNBR/HNBR共混物的RPA分析
• 3.3.4 UFPNBR/HNBR共混物的物理机械性能
• 3.3.4.1 UFPNBR/HNBR共混物不含炭黑的力学性能
• 3.3.4.2 UFPNBR/HNBR共混物含炭黑的物理机械性能
• 第四章 结论
• 第五章 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书