论文摘要
高分子材料由于其特有的粘弹性而广泛应用于吸声、减震等工业应用领域。随现代工业要求的提高,高分子阻尼材料应具备较宽的有效阻尼温域和高阻尼因子值的同时还应具备一些特殊的物性,如高耐磨、止滑等性能等,从而拓宽其应用领域。本论文首先以溴化丁基橡胶(BIIR)为基体,研究了硫化体系、白炭黑预处理对BUR结构与性能的影响；其次以BIIR和顺丁橡胶(BR)为并用基体,研究了两组促进剂体系、并用基体配比对BIIR/BR并用胶加工性能和力学性能以及耐磨性能的影响；最后以碳五石油树脂(简称C5)为阻尼改性剂制备了BIIR/BR/C5复合材料,研究了C5用量对BIIR/BR/C5复合材料硫化特性、阻尼性能、形态结构及力学性能的影响。采用无转子硫化仪表征了材料的硫化特性,通过SEM(扫描电子显微镜)、DMA(动态力学分析仪)以及力学性能等测试研究了材料结构与性能间的关系。硫化性能测试表明,随硫磺用量的增加,BIIR正硫化时间(t90)和焦烧时间(ts2)缩短,交联密度增大；随白炭黑预处理剂Si69用量的增加,BIIR的t90延长,交联密度在Si69为2phr时达到最大。力学性能研究表明,促进剂配比为1：1时材料力学性能最佳,且没有出现黄变现象;硫磺为lphr、Si69为2phr时材料力学性能最佳。DMA测试表明,随硫磺或Si69用量的增加,BIIR玻璃化转变温度(W上升,损耗峰向高温方向偏移,损耗峰值(tanδmax)下降。两种促进剂体系的BIIR/BR并用胶性能对比发现,DM/TMTM体系并用胶硫化速度及交联密度要高于DM/TMTM/NS体系；DM/TMTM/NS体系并用胶力学性能较佳,但DIN磨耗略高于DM/TMTM体系；随BR比例的增加,两种促进剂体系的并用胶t90缩短,加工性能提高,DIN磨耗下降,且在DM/TMTM/NS 体系中,30/70配比的BIIR/BR并用胶综合性能最佳。C5的加入延迟了BIIR/BR/C5复合材料的t90,降低了交联密度和门尼粘度；随C5用量的增加,损耗峰向高温方向偏移且tanδmax增大,有效阻尼温域拓宽；拉伸强度在C5为10phr时达到最佳,断裂伸长率上升,冲击回弹率下降；DIN磨耗增大,但C5用量为5～15phr时,复合材料仍能保持良好的耐磨性能。综上所述,采用1：1的DM和TMTM配比,lphr硫磺,2phr Si69对白炭黑进行预处理即可得到性能优异的BIIR材料；采用DM/TMTM/NS促进剂体系、30/70的BIIR/BR配比、10～15phr的C5用量即可制备高阻尼耐磨BIIR/BR/C5复合阻尼材料。