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甲基丙烯酸金属盐改性天然橡胶的研究
作 者: 朱泓锁
导 师: 谭海生
学 校: 海南大学
专 业: 材料学
关键词: 天然橡胶 甲基丙烯酸金属盐 碳酸钙 力学性能 补强
分类号: TQ330.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
本文在前人研究基础上,选定硫化体系中DCP用量为2phr, S用量为2phr, ZnO用量为5phr,在此条件下考查了ZDMA、MDMA、NaMA、KMA等四种不同甲基丙烯酸金属盐对NR硫化性能和硫化胶性能的影响。结果表明,随着ZDMA、MDMA用量增加,NR硫化胶交联密度增大,而NaMA、KMA用量增加对NR硫化胶交联密度影响不大。物理机械性能研究表明:ZDMA的用量对NR硫化胶力学性能影响显著,当ZDMA用量为10phr时,NR硫化胶具有较好的力学性能;MDMA的用量对NR硫化胶力学性能影响显著,当MDMA用量为10~15phr时,NR硫化胶具有较好的力学性能;NaMA、KMA的用量对NR硫化胶的力学性能影响不大。甲基丙烯酸二价金属盐ZDMA和MDMA能明显提升NR硫化胶力学性能,一价金属盐NaMA和KMA对NR硫化胶力学性能影响很小。经热空气老化(100℃×24h)前后性能比较分析可知,加入ZDMA、MDMA的NR硫化胶耐热空气老化性能较差,加入NaMA、KMA的NR硫化胶具有优良的耐热空气老化性能。针对过氧化物硫化体系交联密度较低的情况,采用硫磺与过氧化二异丙苯(S/DCP)并用硫化体系,对甲基丙烯酸盐硫化配合体系作单因子分析,在体系中ZDMA及其他配合剂不变的情况下,分别考查了DCP、S和ZnO对NR硫化性能和硫化胶性能的影响,分析并选择硫化体系的适宜配方。结果发现,DCP、S、ZnO的用量直接影响NR硫化胶的力学性能。当DCP用量为1.5~2.5phr、S用量为2~3phr、ZnO用量为5phr时,NR硫化胶交联密度较大,硫化胶综合性能较佳。通过加入不同并用质量比及不同用量的ZDMA/CaCO3,研究了ZDMA/CaCO3并用对NR硫化性能、NR硫化胶性能的影响。当ZDMA/CaCO3并用质量比为1时,NR硫化胶力学性能较好;ZDMA/CaCO3填充量为10/10phr时,提升效果最佳,拉伸强度为22.90MPa,比20phrCaCO3填充NR提升29.52%,撕裂强度为35.41 kN/m,比20phrCaCO3填充NR提升36.70%。SEM电镜分析表明:ZDMA能使CaCO3与NR的相容性变好,从而改善CaCO3在NR基体中的分散性。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 1 前言 8-17 1.1 研究背景 8-15 1.1.1 橡胶的交联形式 8-9 1.1.2 不饱和羧酸金属盐在橡胶中的应用 9-10 1.1.3 甲基丙烯酸金属盐补强橡胶的机理 10-14 1.1.4 不饱和羧酸或酸酐改性CaCO_3 14-15 1.2 本论文的研究目的和主要研究内容 15-17 2 实验部分 17-21 2.1 实验药品 17 2.2 主要仪器设备 17-18 2.3 实验方法 18-19 2.3.1 NaMA和KMA的制备 18 2.3.2 甲基丙烯酸盐改性天然橡胶的制备 18-19 2.3.3 ZDMA并用CaCO_3填充天然橡胶的制备 19 2.4 测试方法 19-21 2.4.1 硫化特性测试 19 2.4.2 硫化胶溶胀度的测试 19-20 2.4.3 力学性能测试 20 2.4.4 扫描电镜 20-21 3 结果与讨论 21-48 3.1 甲基丙烯酸盐对NR硫化性能和硫化胶性能的影响 21-34 3.1.1 ZDMA用量对NR硫化性能和硫化胶性能的影响 21-23 3.1.2 MDMA用量对NR硫化性能和硫化胶性能的影响 23-26 3.1.3 NaMA用量对NR硫化性能和硫化胶性能的影响 26-28 3.1.4 KMA用量对NR硫化性能和硫化胶力学性能的影响 28-31 3.1.5 不同丙烯酸盐对NR硫化胶性能的影响 31-34 3.2 硫化体系对NR硫化性能和硫化胶性能的影响 34-43 3.2.1 DCP用量对NR硫化性能和硫化胶性能的影响 35-38 3.2.2 S用量对NR硫化性能和硫化胶性能的影响 38-40 3.2.3 ZnO用量对NR硫化性能和硫化胶性能的影响 40-43 3.3 ZDMA/CACO_3对NR硫化胶性能的影响 43-48 3.3.1 ZDMA/CaCO_3质量比对NR硫化胶性能的影响 43-44 3.3.2 ZDMA/CaCO_3用量对NR硫化胶性能的影响 44-45 3.3.3 ZDMA/CaCO_3改性NR硫化胶的电镜分析 45-48 4. 结论 48-49 参考文献 49-53 致谢 53-54 攻读学位期间发表的学术论文 54
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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 橡胶工业 > 一般性问题 > 基础理论
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