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固相力化学方法制备聚合物微粉及其对硅橡胶的补强作用

作　者: 胡付余
导　师: 卢灿辉
学　校: 四川大学
专　业: 材料学
关键词: 固相力化学聚碳酸酯聚醚醚酮轮胎胶粉硅橡胶补强
分类号: TQ333.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本文利用磨盘形力化学反应器常温粉碎聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)和废旧轮胎橡胶，制备聚合物超细微粉和力化学活化胶粉。通过GPC、DSC、WXRD等方法研究了非晶聚合物PC、结晶聚合物PEEK在剪切、挤压等三维应力场下的力化学变化和微观结构变化。根据二甲苯抽提精细轮胎胶粉的可溶物含量变化，研究了废旧轮胎胶粉在磨盘碾磨过程中的力化学脱硫和力化学降解现象。用碾磨制备的PC超细微粉填充硅橡胶以部分代替白炭黑，考察PC超细微粉／气相白炭黑对硅橡胶的杂化增强效果。利用精细活化胶粉填充硅橡胶，研究了活化胶粉对硅橡胶的补强机理。非晶聚合物PC在磨盘碾磨过程中发生轻微力化学降解，分子量降低，分子量分布变窄，碾磨20遍后PC数均分子量仅降低1500左右。磨盘碾磨还可能造成PC自由体积增加。PC玻璃化转变温度随碾磨时间增加持续降低，碾磨20遍后，其玻璃化转变温度降低了5℃。结晶聚合物PEEK在剪切、挤压等三维应力场下不但发生力化学降解，而且部分晶体遭到破坏发生无定形转变，碾磨前其结晶度为46.19％，碾磨50遍后其结晶度降到35.69％。经磨盘碾磨后，PEEK的熔融焓减小但熔融峰值温度略有升高，可能是在应力场作用下PEEK晶体中结晶不完善的次片晶相更容易遭到破坏。在硅橡胶常规补强体系中引入PC超细微粉以部分代替白炭黑，PC超细微粉／气相白炭黑杂化对硅橡胶具有杂化增强作用，能在一定程

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
第一章前言  10-20
  1.1 硅橡胶概述  10-12
    1.1.1 硅橡胶的发展  10
    1.1.2 硅橡胶的组成  10-11
    1.1.3 硅橡胶的分类  11
    1.1.4 硅橡胶的性能特点及应用  11-12
  1.2 弹性体增强新方法及新补强材料  12-18
    1.2.1 片层厚度为纳米级的层状无机增强材料增强聚合物  13-15
    1.2.2 溶胶—凝胶法(sol—gel)原位增强弹性体  15-16
    1.2.3 多面体低聚硅倍半氧烷增强弹性体  16-17
    1.2.4 椭球形粒子增强弹性体  17-18
  1.3 本论文的研究目的及研究内容  18-20
第二章实验部分  20-25
  2.1 主要实验原料  20
  2.2 主要实验设备  20-21
  2.3 实验方法  21-22
  2.4 测试及表征  22-25
第三章 PC、PEEK在磨盘碾磨过程中的微观结构变化  25-39
  3.1 聚碳酸酯在三维应力场下的微观结构变化  25-30
    3.1.1 碾磨对PC分子量及分子量分布的影响  25-27
    3.1.2 碾磨对PC玻璃化转变温度的影响  27-28
    3.1.3 碾磨过程中PC粒子的微细化和形态演变  28-30
  3.2 聚醚醚酮在磨盘碾磨过程中的微观结构变化  30-37
    3.2.1 PEEK在剪切、挤压等复杂应力场作用下的力化学降解  30-31
    3.2.2 碾磨过程中力化学效应对PEEK结晶度的影响  31-34
    3.2.3 DSC测定磨盘碾磨PEEK样品的熔融焓和结晶度的变化  34-35
    3.2.4 碾磨过程中PEEK颗粒的微细化和形貌演变  35-37
  3.3 小结  37-39
第四章 PC微粉／气相法白炭黑杂化增强硅橡胶  39-51
  4.1 PC超细微粉添加量对硅橡胶复合材料性能的影响  39-42
  4.2 PC超细微粉平均粒径对硅橡胶复合材料性能的影响  42-44
  4.3 偶联剂对硅橡胶复合材料性能的影响  44-45
  4.4 正交试验法考察PC／白炭黑杂化增强硅橡胶增强效果对各因素的依赖程度  45-48
  4.5 PC超细微粉／白炭黑杂化增强硅橡胶的补强机理初步探讨  48-50
  小结  50-51
第五章废旧轮胎胶粉填充硅橡胶研究  51-66
  5.1 废旧轮胎胶粉在磨盘碾磨过程中的脱硫机理  52-55
  5.2 活化轮胎胶粉填充硅橡胶  55-65
    5.2.1 精细轮胎胶粉的填充量对胶粉／硅橡胶复合材料的影响  55-58
    5.2.2 精细轮胎胶粉的平均粒径对胶粉／硅橡胶复合材料性能的影响  58-60
    5.2.3硅烷偶联剂KH550处理气相白炭黑对胶粉/硅橡胶复合材料性能的影响  60-63
    5.2.4 胶粉对硅橡胶复合材料的补强原理初步探讨  63-65
  5.3 小结  65-66
第六章结论  66-68
致谢  68-69
攻读硕士期间发表和待发表的学术论文  69-72

固相力化学方法制备聚合物微粉及其对硅橡胶的补强作用

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