改性Y2O3增强橡胶材料研究

论文摘要

本文以天然橡胶与顺丁橡胶为基体橡胶,加入不同含量的改性稀土氧化物,用简单掺杂的方法制得了性能优异的稀土橡胶。研究了稀土氧化物的加入量、偶联剂含量对橡胶性能的影响,并对偶联剂与氧化钇的作用机理做了解释。对改性稀土橡胶的力学性能做了深入的研究。当氧化钇的加入量为10wt%~15wt%,硅烷偶联剂的含量为3wt%时,稀土橡胶的拉伸性能最好。加入10wt%改性氧化钇时,橡胶的耐磨性提高了将近一倍。并且,高速时磨损量低于低速时磨损量。磨损表面形貌分析认为,其磨损机理以磨粒磨损为主,同时伴有疲劳磨损和热降解磨损。橡胶的应力松弛行为较复杂,只有采用并联马氏模型才能对其做出较为合理的解释。在橡胶中加入10wt%改性氧化钇,有利于改善橡胶应力松弛性能。改性氧化钇促进了橡胶的结晶,限制了高分子链段的运动,使橡胶在汽油、机油中的耐腐蚀性增强,并且随着稀土含量的增加,耐腐蚀性有增加的趋势。但稀土橡胶在不同溶剂中的耐腐蚀性能也有所不同。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题意义
• 1.2 稀土高分子材料助剂
• 1.2.1 稀土高分子材料助剂开发研究进展
• 1.2.2 稀土高分子复合材料的分类及制备方法
• 1.3 橡胶的填充补强体系
• 1.3.1 填料的粒径及分布
• 1.3.2 填料的形态结构
• 1.3.3 填料的表面性质
• 1.3.4 补强填充剂的研究进展
• 1.4 无机粉体的表面改性
• 1.4.1 偶联剂简介
• 1.4.2 表面改性工艺及特点
• 1.4.3 表面改性剂的含量
• 1.4.4 表面改性效果的评价
• 1.5 橡胶的摩擦与磨损
• 1.5.1 摩擦
• 1.5.2 磨损
• 1.5.3 摩擦与磨损中的表面力化学反应
• 1.6 本课题研究内容
• 第2章 实验研究方法
• 2.1 实验配方
• 2.2 实验工艺
• 2.3 稀土的改性
• 2.3.1 稀土表面改性
• 2O₃ 表面性质的分析与表征'>2.3.2 改性Y₂O₃表面性质的分析与表征
• 2.4 稀土橡胶性能测试
• 2.4.1 邵尔A 硬度的测量
• 2.4.2 拉伸强度的测量
• 2.4.3 密度的测量
• 2.4.4 耐磨性测试
• 2.4.5 应力松弛测试
• 2.4.6 耐液体性测试
• 2.5 显微结构观察
• 2.6 本章小结
• 第3章 实验结果与讨论
• 3.1 稀土氧化物的选择
• 2O₃ 的表面改性'>3.2 稀土Y₂O₃的表面改性
• 2O₃ 的红外光谱表征'>3.2.1 改性Y₂O₃的红外光谱表征
• 3.2.2 硅烷偶联剂加入量的确定
• 3.2.3 硅烷偶联剂的作用机理
• 2O₃ 的填充对橡胶力学性能的影响'>3.3 改性Y₂O₃的填充对橡胶力学性能的影响
• 2O₃ 对橡胶拉伸强度的影响'>3.3.1 改性Y₂O₃对橡胶拉伸强度的影响
• 2O₃ 对橡胶扯断伸长率的影响'>3.3.2 改性Y₂O₃对橡胶扯断伸长率的影响
• 2O₃ 对橡胶硬度的影响'>3.3.3 改性Y₂O₃对橡胶硬度的影响
• 2O₃ 对橡胶摩擦磨损性能的影响'>3.4 改性Y₂O₃对橡胶摩擦磨损性能的影响
• 2O₃ 对橡胶磨耗体积的影响'>3.4.1 改性Y₂O₃对橡胶磨耗体积的影响
• 3.4.2 转速对橡胶耐磨性的影响
• 3.4.3 橡胶的磨损机理讨论
• 2O₃ 对橡胶应力松弛的影响'>3.5 改性Y₂O₃对橡胶应力松弛的影响
• 3.5.1 未改性试样的应力松弛行为
• 3.5.2 改性稀土对橡胶应力松弛行为的影响
• 3.5.3 橡胶蠕变与应力松弛的关系
• 3.6 改性 Y2O3 对橡胶耐腐蚀性能的影响
• 3.7 本章小结
• 结 论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间主要成果
• 致 谢
• 作者简介