均聚二烯类橡胶硫化与热氧老化过程中链构型转变的FTIR研究

论文摘要

本文运用傅立叶转换红外光谱（FTIR）原位测试方法系统地考察了硫化过程与热氧老化过程中均聚二烯类橡胶中顺式结构与反式结构含量的变化,探讨了实验胶料在硫化过程与热氧老化过程中链构型转变的规律,其中硫化过程包括非等温硫化过程与等温硫化过程,热氧老化过程包括不同温度与不同时间的热氧老化。论文首先对顺丁橡胶（BR）在硫化过程与热氧老化过程中的链构型转变规律进行考察和分析,包括硫化体系、硫黄用量、促进剂品种、氧化锌用量、防老剂品种与用量等因素对BR链构型转变的影响;其次考察了天然橡胶（NR）在硫化过程中的链构型转变规律,包括硫黄用量与氧化锌用量对NR链构型转变的影响;最后考察了异戊橡胶（IR）在硫化过程中的链构型转变规律,包括硫黄用量与氧化锌用量对IR链构型转变的影响。硫化过程对BR链构型转变的影响表明:BR在非等温硫化过程和等温硫化过程中均存在顺反异构化反应,硫黄硫化体系下,非等温硫化过程中BR的顺式-1,4结含量下降了4.5%,等温硫化过程中下降了5.4%,而过氧化物硫化体系中顺式-1,4结构含量下降了2%;硫黄用量越多,BR硫化过程中发生的顺反异构化程度越高;硫黄硫化下,非等温硫化过程中促进剂DM体系的BR顺反异构化反应程度高于促进剂NS体系的,而等温硫化过程中的接近;增加氧化锌用量会降低BR硫化过程中的顺反异构化程度,但用量超过4份后不太明显;加入防老剂后,BR等温硫化过程中的顺反异构化程度降低,防老剂RD抑制顺反异构化的作用高于防老剂4020。热氧老化过程对BR硫化胶链构型转变的影响表明:BR硫化胶经过热氧老化后发生了顺反异构化反应,随着热氧老化温度的提高与热氧老化时间的延长,顺反异构化程度提高;硫黄用量增加,BR硫化胶经过热氧老化后的顺反异构化程度提高;氧化锌用量增加,BR硫化胶经过热氧老化后的顺反异构化程度降低;加入防老剂后,BR硫化胶经过热老化后的顺反异构化程度降低。硫化过程对NR的链构型转变的影响表明:非等温硫化过程中,NR的顺式-1,4结构含量下降了2%,在等温硫化过程中几乎不变,在硫化后期都出现了965cm-1反式结构,其含量逐渐增加;硫黄用量增加能促进NR非等温硫化过程中顺式-1,4结构含量的下降,使965cm-1反式结构提前出现以及随着硫化的进行含量增加的越多;氧化锌用量增加能抑制NR非等温硫化过程中顺式-1,4结构含量的下降以及965cm-1反式结构含量的升高;硫黄用量与氧化锌用量对NR等温硫化过程中顺式-1,4结构影响不大。硫化过程对IR的链构型转变的影响表明:IR的非等温硫化与等温硫化过程中的顺式-1,4结构含量中几乎不变,965cm-1反式结构在IR中一直存在,其含量随着硫化温度的提高与硫化时间的延长而增大;在非等温与等温硫化过程中,硫黄用量与氧化锌用量对IR中顺式-1,4结构含量影响不大,硫黄用量增加能提高965cm-1反式结构的含量,氧化锌用量能抑制965cm-1反式结构含量的增加。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 顺反异构化
• 1.1.1 热致异构化
• 1.1.2 催化异构化
• 1.1.3 光致异构化
• 1.2 顺丁橡胶（BR）顺反异构化
• 1.2.1 未填充顺丁橡胶异构化研究
• 1.2.2 填充顺丁橡胶异构化研究
• 1.2.3 顺丁橡胶异构化的其他研究
• 1.3 天然橡胶（NR）顺反异构化
• 1.3.1 红外光谱研究天然橡胶顺反异构化
• 1.3.2 NMR法检测天然橡胶顺反异构化
• 1.4 论文的研究内容及意义
• 1.4.1 研究目的和意义
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 顺丁橡胶（BR）的顺反异构化
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 原材料
• 2.2.2 试样的制备
• 2.2.3 分析测试
• 2.3 BR硫化与热氧老化过程中的顺反异构化
• 2.3.1 BR硫化过程中的顺反异构化
• 2.3.2 热氧老化过程中BR的顺反异构化
• 2.4 不同硫化体系BR的顺反异构化
• 2.4.1 不同硫化体系BR胶料的硫化特性
• 2.4.2 不同硫化体系BR硫化胶的物理机械性能
• 2.4.3 不同硫化体系BR硫化过程中的顺反异构化
• 2.5 硫黄用量对BR顺反异构化的影响
• 2.5.1 不同硫黄用量BR胶料的硫化特性
• 2.5.2 不同硫黄用量BR硫化胶的物理机械性能
• 2.5.3 不同硫黄用量BR硫化过程中的顺反异构化
• 2.5.4 不同硫黄用量的BR硫化胶热氧老化过程中的顺反异构化
• 2.6 不同促进剂品种BR的顺反异构化
• 2.6.1 不同促进剂品种BR胶料的硫化特性
• 2.6.2 不同促进剂品种BR硫化胶的物理机械性能
• 2.6.3 不同促进剂品种BR硫化过程中的顺反异构化
• 2.7 氧化锌用量对BR顺反异构化的影响
• 2.7.1 不同氧化锌用量BR胶料的硫化特性
• 2.7.2 不同氧化锌用量BR硫化胶的物理机械性能
• 2.7.3 不同氧化锌用量BR硫化过程中的顺反异构化
• 2.7.4 不同氧化锌用量BR硫化胶热氧老化过程中的顺反异构化
• 2.8 不同防老剂品种与用量的BR的顺反异构化
• 2.8.1 不同防老剂品种与用量BR等温硫化过程中的顺反异构化
• 2.8.2 不同防老剂品种与用量BR硫化胶热老化过程中的顺反异构化
• 2.9 稀土BR硫化过程中的顺反异构化
• 2.9.1 非等温硫化过程中稀土BR的顺反异构化
• 2.9.2 等温硫化过程中稀土BR的顺反异构化
• 2.10 结论
• 第三章 天然橡胶（NR）的链构型转变
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 原材料
• 3.2.2 试样的制备
• 3.2.3 分析测试
• 3.3 硫化过程中NR的链构型转变
• 3.3.1 非等温硫化过程中NR的链构型转变
• 3.3.2 等温硫化过程中NR的链构型转变
• 3.4 硫黄用量对NR链构型转变的影响
• 3.4.1 不同硫黄用量NR胶料的硫化特性
• 3.4.2 不同硫黄用量NR硫化胶的物理机械性能
• 3.4.3 不同硫黄用量NR硫化过程中的链构型转变
• 3.5 氧化锌用量对NR链构型转变的影响
• 3.5.1 不同氧化锌用量NR胶料的硫化特性
• 3.5.2 不同氧化锌用量NR硫化胶的物理机械性能
• 3.5.3 不同氧化锌用量NR硫化过程中的链构型转变
• 3.6 结论
• 第四章 异戊橡胶（IR）的链构型转变
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 原材料
• 4.2.2 试样的制备
• 4.2.3 分析测试
• 4.3 硫化过程中IR的链构型转变
• 4.3.1 非等温硫化过程中IR的链构型转变
• 4.3.2 等温硫化过程中IR的链构型转变
• 4.4 硫黄用量对IR链构型转变的影响
• 4.4.1 不同硫黄用量IR胶料的硫化特性
• 4.4.2 不同硫黄用量IR硫化胶的物理机械性能
• 4.4.3 不同硫黄用量IR硫化过程中的链构型转变
• 4.5 氧化锌用量对IR链构型转变的影响
• 4.5.1 不同氧化锌用量IR胶料的硫化特性
• 4.5.2 不同氧化锌用量IR硫化胶的物理机械性能
• 4.5.3 不同氧化锌用量IR硫化过程中的链构型转变
• 4.6 结论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
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