NR/炭黑复合材料炭黑分散性与动态性能的关系研究
发布时间：2022-02-24 04:34
Payne效应是填充胶料的模量随应变振幅的增大而呈非线性下降的现象。对Payne效应的机理的解释有很多,其中以填料-填料网络破坏最具代表,可用低振幅下的弹性模量与高振幅下的模量差反映胶料中填料-填料相互作用大小。有一些研究者还以此来表征胶料中填料的分散性,这是在忽略橡胶分子量影响的前提下得出的。实际上橡胶分子链在振幅增大过程中会发生解缠结、取向等过程,对弹性模量变化亦会产生影响。本论文旨在控制橡胶分子量相同的情况下,改变填料的分散性,研究填料分散性与Payne效应的关系。本文采用乳液共沉法制备橡胶分子量相同,填料分散性不同的NR/炭黑复合材料。通过热失重分析（TGA）、门尼粘度计、ZETA SIZER Nano-ZS90粒径分析仪、扫描电镜（SEM）、RPA2000等测试表征手段,考察复合材料中炭黑分散性及其对胶料动态性能与填料网络的影响,探寻炭黑分散性与Payne效应的关系,来描述炭黑分散性与填料-填料相互作用的关系。（1）对天然橡胶生胶及纯胶硫化胶,用RPA2000进行形变、温度和频率扫描。结果表明：对天然橡胶生胶及混炼胶硫化得到的纯胶硫化胶,随薄通不同次数增多,其弹性模量随应变振...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 橡胶填料复合材料的制备方法概述
1.1.1 机械混炼法
1.1.2 原位聚合法
1.1.3 溶胶-凝胶法
1.1.4 插层复合法
1.1.5 接枝聚合法
1.1.6 自组装法
1.1.7 乳液混合法
1.2 天然胶乳的稳定性
1.2.1 天然橡胶胶乳的组成及粒子结构
1.2.2 天然胶乳的物理及胶体化学性质
1.2.3 天然胶乳的稳定性及影响因素
1.2.4 天然胶乳的保存及其机理
1.2.5 天然胶乳的自然凝固及其凝固方法
1.3 橡胶用炭黑简介
1.3.1 炭黑的定义及微观结构
1.3.2 炭黑的制造方法及种类
1.3.3 炭黑的主要技术指标
1.3.4 炭黑胶料的制备方法
1.3.5 炭黑在橡胶中的分散机理
1.4 复合材料中的多重相互作用
1.4.1 橡胶-填料间相互作用
1.4.2 填料-填料间相互作用及表征
1.5 本课题的研究背景、目的及意义
1.5.1 课题的研究背景
1.5.2 课题的研究思路、目的及意义
1.5.3 本课题主要研究内容
第二章 橡胶分子量对生胶及纯胶硫化胶动态性能的影响
2.1 概述
2.2 实验部分
2.2.1 主要原材料
2.2.2 主要设备与仪器
2.2.3 实验配方
2.2.4 试样制备
2.2.5 性能测试
2.3 结果分析与讨论
2.3.1 生胶的门尼粘度
2.3.2 生胶的动态性能
2.3.3 纯胶混炼胶的门尼粘度
2.3.4 纯胶硫化胶的动态性能
2.4 本章小结
第三章 分散体制备方法对NR/炭黑复合材料动态性能的影响
3.1 概述
3.2 实验部分
3.2.1 主要原材料
3.2.2 实验设备与仪器
3.2.3 实验配方
3.2.4 试样制备
3.2.5 性能测试
3.3 结果分析与讨论
3.3.1 炭黑分散体制备与表征
3.3.2 NR/炭黑复合材料中炭黑分散性的表征
3.3.3 NR/炭黑复合材料动态性能
3.4 本章小结
第四章 胶乳、炭黑混合方法对NR/炭黑复合材料动态性能的影响
4.1 概述
4.2 实验部分
4.2.1 主要原材料
4.2.2 实验设备及仪器
4.2.3 实验配方
4.2.4 试样制备
4.2.5 性能测试
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 NR/炭黑复合材料中炭黑含量表征-TG分析
4.3.2 NR/炭黑复合材料中炭黑分散性的表征
4.3.3 NR/炭黑复合材料动态性能
4.4 本章小结
第五章 炭黑用量对NR/炭黑复合材料动态性能的影响
5.1 概述
5.2 实验部分
5.2.1 主要原材料
5.2.2 实验设备及仪器
5.2.3 实验配方
5.2.4 试样制备
5.2.5 性能测试
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 炭黑用量对NR/炭黑复合材料分散性的影响及表征
5.3.2 NR/炭黑复合材料的门尼粘度
5.3.3 炭黑用量对NR/炭黑复合材料动态性能的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳液压力共附聚法制备纳米碳酸钙/天然橡胶复合材料的研究[J]. 吴明生,来庆存,邹玉荣. 橡胶工业. 2015(01)
[2]磷脂对浓缩天然胶乳机械稳定性的影响[J]. 李婧,刘宏超,王启方,高新生,程原,余和平. 弹性体. 2014(06)
[3]蛋白质含量对天然橡胶减震性能的影响[J]. 刘丹,赵艳芳,廖双泉,廖小雪,林升博,郭勇全. 热带作物学报. 2014(07)
[4]氮吸附法测定炭黑比表面积的方法研究[J]. 张红梅. 贵州化工. 2012(05)
[5]聚合物/有机蒙脱土纳米复合材料分散形态的制备影响因素[J]. 宋国君,李培耀,谷正,孙翠华,王立. 化工进展. 2012(08)
[6]机械混炼法OMMT/PVC/NBR纳米复合材料的结构与性能[J]. 罗鹏,谷正,宋国君,王立,李培耀,张长东,单春鹏. 橡胶工业. 2011(02)
[7]三角轮胎“开炼低温连续混炼工艺技术”通过鉴定[J]. 陈志宏. 轮胎工业. 2010(07)
[8]机械混炼对碳纳米管/丁苯橡胶复合材料的影响[J]. 周湘文,朱跃峰,熊国平,隋刚,梁吉,于溯源. 材料科学与工艺. 2010(03)
[9]自组装型改性碳纳米管/NR复合材料的制备及性能研究[J]. 冯春芳,彭政,罗勇悦,李永振. 橡胶工业. 2010(04)
[10]微生物凝固天然橡胶加工性能的研究[J]. 高天明,王平粤,吕明哲,王永周,黄茂芳. 特种橡胶制品. 2010(01)
硕士论文
[1]天然胶乳新型无氨保存剂的研究[D]. 陈涛.海南大学 2013
[2]原位聚合法聚酰胺6/改性炭黑纳米复合材料的制备及其性能研究[D]. 廖恩华.江西师范大学 2012
[3]PA/OMMT纳米复合材料制备技术及性能研究[D]. 彭辉.山东理工大学 2012
[4]溶胶—凝胶法制备TiO2/PMMA纳米复合材料的研究[D]. 王欣龙.长春工业大学 2012
[5]低蛋白天然橡胶制备及其性能研究[D]. 胡朝伟.海南大学 2011
[6]纳米SiO2/NR复合材料结构与性能的研究[D]. 杨蕾.海南大学 2011
[7]单体插层原位聚合制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究[D]. 江峰.青岛大学 2002
本文编号：3641988
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 橡胶填料复合材料的制备方法概述
1.1.1 机械混炼法
1.1.2 原位聚合法
1.1.3 溶胶-凝胶法
1.1.4 插层复合法
1.1.5 接枝聚合法
1.1.6 自组装法
1.1.7 乳液混合法
1.2 天然胶乳的稳定性
1.2.1 天然橡胶胶乳的组成及粒子结构
1.2.2 天然胶乳的物理及胶体化学性质
1.2.3 天然胶乳的稳定性及影响因素
1.2.4 天然胶乳的保存及其机理
1.2.5 天然胶乳的自然凝固及其凝固方法
1.3 橡胶用炭黑简介
1.3.1 炭黑的定义及微观结构
1.3.2 炭黑的制造方法及种类
1.3.3 炭黑的主要技术指标
1.3.4 炭黑胶料的制备方法
1.3.5 炭黑在橡胶中的分散机理
1.4 复合材料中的多重相互作用
1.4.1 橡胶-填料间相互作用
1.4.2 填料-填料间相互作用及表征
1.5 本课题的研究背景、目的及意义
1.5.1 课题的研究背景
1.5.2 课题的研究思路、目的及意义
1.5.3 本课题主要研究内容
第二章 橡胶分子量对生胶及纯胶硫化胶动态性能的影响
2.1 概述
2.2 实验部分
2.2.1 主要原材料
2.2.2 主要设备与仪器
2.2.3 实验配方
2.2.4 试样制备
2.2.5 性能测试
2.3 结果分析与讨论
2.3.1 生胶的门尼粘度
2.3.2 生胶的动态性能
2.3.3 纯胶混炼胶的门尼粘度
2.3.4 纯胶硫化胶的动态性能
2.4 本章小结
第三章 分散体制备方法对NR/炭黑复合材料动态性能的影响
3.1 概述
3.2 实验部分
3.2.1 主要原材料
3.2.2 实验设备与仪器
3.2.3 实验配方
3.2.4 试样制备
3.2.5 性能测试
3.3 结果分析与讨论
3.3.1 炭黑分散体制备与表征
3.3.2 NR/炭黑复合材料中炭黑分散性的表征
3.3.3 NR/炭黑复合材料动态性能
3.4 本章小结
第四章 胶乳、炭黑混合方法对NR/炭黑复合材料动态性能的影响
4.1 概述
4.2 实验部分
4.2.1 主要原材料
4.2.2 实验设备及仪器
4.2.3 实验配方
4.2.4 试样制备
4.2.5 性能测试
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 NR/炭黑复合材料中炭黑含量表征-TG分析
4.3.2 NR/炭黑复合材料中炭黑分散性的表征
4.3.3 NR/炭黑复合材料动态性能
4.4 本章小结
第五章 炭黑用量对NR/炭黑复合材料动态性能的影响
5.1 概述
5.2 实验部分
5.2.1 主要原材料
5.2.2 实验设备及仪器
5.2.3 实验配方
5.2.4 试样制备
5.2.5 性能测试
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 炭黑用量对NR/炭黑复合材料分散性的影响及表征
5.3.2 NR/炭黑复合材料的门尼粘度
5.3.3 炭黑用量对NR/炭黑复合材料动态性能的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳液压力共附聚法制备纳米碳酸钙/天然橡胶复合材料的研究[J]. 吴明生,来庆存,邹玉荣. 橡胶工业. 2015(01)
[2]磷脂对浓缩天然胶乳机械稳定性的影响[J]. 李婧,刘宏超,王启方,高新生,程原,余和平. 弹性体. 2014(06)
[3]蛋白质含量对天然橡胶减震性能的影响[J]. 刘丹,赵艳芳,廖双泉,廖小雪,林升博,郭勇全. 热带作物学报. 2014(07)
[4]氮吸附法测定炭黑比表面积的方法研究[J]. 张红梅. 贵州化工. 2012(05)
[5]聚合物/有机蒙脱土纳米复合材料分散形态的制备影响因素[J]. 宋国君,李培耀,谷正,孙翠华,王立. 化工进展. 2012(08)
[6]机械混炼法OMMT/PVC/NBR纳米复合材料的结构与性能[J]. 罗鹏,谷正,宋国君,王立,李培耀,张长东,单春鹏. 橡胶工业. 2011(02)
[7]三角轮胎“开炼低温连续混炼工艺技术”通过鉴定[J]. 陈志宏. 轮胎工业. 2010(07)
[8]机械混炼对碳纳米管/丁苯橡胶复合材料的影响[J]. 周湘文,朱跃峰,熊国平,隋刚,梁吉,于溯源. 材料科学与工艺. 2010(03)
[9]自组装型改性碳纳米管/NR复合材料的制备及性能研究[J]. 冯春芳,彭政,罗勇悦,李永振. 橡胶工业. 2010(04)
[10]微生物凝固天然橡胶加工性能的研究[J]. 高天明,王平粤,吕明哲,王永周,黄茂芳. 特种橡胶制品. 2010(01)
硕士论文
[1]天然胶乳新型无氨保存剂的研究[D]. 陈涛.海南大学 2013
[2]原位聚合法聚酰胺6/改性炭黑纳米复合材料的制备及其性能研究[D]. 廖恩华.江西师范大学 2012
[3]PA/OMMT纳米复合材料制备技术及性能研究[D]. 彭辉.山东理工大学 2012
[4]溶胶—凝胶法制备TiO2/PMMA纳米复合材料的研究[D]. 王欣龙.长春工业大学 2012
[5]低蛋白天然橡胶制备及其性能研究[D]. 胡朝伟.海南大学 2011
[6]纳米SiO2/NR复合材料结构与性能的研究[D]. 杨蕾.海南大学 2011
[7]单体插层原位聚合制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究[D]. 江峰.青岛大学 2002
本文编号：3641988
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