废旧胶粉填充橡胶发泡复合材料的制备及结构与性能研究

发布时间：2018-10-16 15:51

【摘要】：当前合理利用废旧橡胶资源在一定程度上能缓解我国天然橡胶短缺,石油资源匮乏的难题。将废旧橡胶粉碎成胶粉直接使用或与其他材料掺用成为利用废旧橡胶资源的一条重要途径。但是废旧胶粉表面呈惰性,与橡胶或塑料基体之间相容性较差,两相间难以形成较好的结合,因此须对胶粉表面进行改性。当前废旧胶粉与塑料共混制备热塑性弹性体是比较热门的一项研究,而关于胶粉与橡胶共混的研究鲜有报道。本论文主要研究废旧胶粉填充各种极性或非极性橡胶并且进行发泡,制备此种复合材料,并研究其结构与性能。废旧胶粉填充氯磺化聚乙烯(CSM)橡胶,发泡复合材料的性能研究表明：200目胶粉填充极性CSM,胶粉用量为10 phr时,泡体的硫化作用暂时增强,交联程度暂时增加；胶粉用量达到20 phr时,此时出现极小值,胶粉与CSM基体胶共混性能极差,泡体力学性能差；胶粉用量为40 phr时,泡体力学性能、密度、硬度等物理机械性能变大；80目、120目、200目三种目数胶粉填充对比,200目胶粉填充CSM发泡体除撕裂强度外,泡体的拉伸强度、扯断伸长率、密度、硬度、压缩应力应变强度C50等均在增大,同时,由于发泡倍率在减小,泡体的收缩率在减小；改性200目胶粉填充CSM基体胶,古马隆树脂改性胶粉的泡体综合物理机械性能最优。废旧胶粉填充三元乙丙橡胶(EPDM),发泡复合材料的性能研究表明：随着废旧胶粉用量的增多,胶粉在EPDM基体胶中的分散性越来越差,并且胶粉对泡体的交联进程和发泡进程有阻碍和抑制作用。胶粉用量40phr时,泡体基本不发泡；基于神经网络的预测,胶粉和发泡剂有不同共混比,发泡剂用量少的情况下,发泡作用不明显；在发泡剂用量最多情况下,胶粉用量增多,分散性变差,最后发泡作用也不明显,共混物试样发泡体最终呈现普通胶料硫化特性。反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)与其他橡胶并用发泡复合材料的性能研究表明：纯TPI在硫黄硫化体系下硫化,硫化交联程度最高,硬度大,弹性韧性差,其拉伸强度、撕裂强度、密度等物理机械性能具有较大值；TPI作为基体胶与高弹性橡胶BR以及1,3-丁二烯的聚合物并用,TPI/PB/BR三者共混体系,发泡体硫化速率与发泡速率有较好的匹配性,具有优异的扯断伸长率,同时其拉伸强度、撕裂强度、压缩应力应变适中,具备适当的弹性及韧性。其泡孔结构规整,泡孔孔径大小分布均匀。废旧胶粉填充TPI基体胶体系,发泡复合材料的性能研究表明：胶粉用量为10phr时,拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率三者出现极大值,胶粉用量为20 phr时,又出现极小值；各物理机械性能值随胶粉用量增加也呈递增趋势,胶粉用量为40 phr时,各值达到峰值,此时泡孔中有明显的胶粉“团聚”现象。Si-69包覆改性胶粉填充TPI基体橡胶发泡泡体具有最佳的拉伸、撕裂强度,最大的压缩应力应变强度,中等的扯断伸长率及密度以及最小的回缩率,试样的泡孔结构完整,无破裂和塌陷,泡孔孔径分布一致,泡孔致密均匀。
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【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB33;TQ330.1

【共引文献】