NR/EPDM共混材料的制备与性能研究
发布时间：2023-07-25 02:14
本课题主要以耐老化性能比较优异的三元乙丙橡胶(EPDM)和物理机械性能较好的天然橡胶(NR)为基础材料共混并讨论二者的相容性。本课题首先将NR和EPDM共混,探讨了不同并用比例对共混胶硫化性能的影响。通过共混改性,尝试不同的共混工艺,改变配合体系,动态硫化方法制备增容剂等方法来研究二者的相容性。综合两种橡胶各方面的优点,制备耐老化、力学性能优异的共混材料。NR/EPDM的相容性较差,本课题采用热处理方法、加入碳纳米管材料方法、正交实验设计法对NR/EPDM共混胶进行共混改性。结果表明,热处理时间过长会使NR大分子发生裂解,导致力学性能下降,处理时间短,共混胶共混改性不充分。碳纳米材料长径比比较高,易发生团聚,无法改善二者的相容性。加入不同用量的补强剂、软化剂、硫载体促进剂也不能显著提高共混胶的各项性能。动态硫化方法制备的热塑性弹性体增容剂可以有效地改善NR和EPDM的相容性,通过建立多相体系互穿交联网络可以使共混胶的力学性能得到很大提高,并且可以获得优异的耐热空气老化和耐臭氧老化特性。通过改变硫化剂用量、转速、温度等方法研究了增容剂的制备过程,确定了可以得到最佳弹性体增容剂性能的配方和...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
前言
1 文献综述
1.1 天然橡胶简介
1.1.1 天然橡胶的组成及结构
1.1.2 天然橡胶的加工工艺
1.1.3 天然橡胶的应用进展
1.2 乙丙橡胶的概述
1.2.1 EPDM发展概况和结构特点
1.2.2 EPDM的性能
1.2.3 EPDM的用途
1.2.4 EPDM共混研究进展
1.3 热塑性弹性体简介
1.3.1 热塑性弹性体的结构
1.3.2 动态硫化及动态硫化胶的定义
1.3.3 制备TPV的机械设备
1.3.4 影响TPV流动性的因素
1.4 POE简介
1.4.1 POE结构特点和性能
1.4.2 EPDM/POE动态硫化热塑性硫化胶
1.5 橡胶老化
1.5.1 老化的含义
1.5.2 橡胶老化的表现特征
1.5.3 橡胶老化的影响因素
1.5.4 改善天然橡胶的老化现象
1.5.4.1 防老剂的作用
1.5.4.2 填料的作用
1.5.4.3 其它影响
1.6 橡胶并用理论
1.6.1 并用胶相容性
1.6.2 聚合物共混的目的和意义
1.7 课题论文的主要内容
2 实验部分
2.1 原材料
2.2 基本配方
2.3 实验中所用仪器设备
2.4 试样制备
2.5 性能测试
2.5.1 硫化特性测试
2.5.2 物理机械性能测试
2.5.3 热空气老化性能测试
2.5.4 臭氧老化性能测试
2.5.5 扫描电镜分析
2.5.6 热失重分析(TG/DTG)
2.5.7 动态力学分析(DMA)
3 NR/EPDM共混材料的基础研究
3.1 NR/EPDM不同比例共混
3.1.1 NR/EPDM共混胶的基本配方
3.1.2 NR/EPDM共混胶的制备工艺
3.1.3 NR/EPDM共混胶的硫化特性和门尼粘度
3.1.4 NR/EPDM共混胶的力学性能
3.1.5 NR/EPDM并用比例对硫化胶的耐热空气老化和耐臭氧老化性能的影响
3.1.6 胶料的DMA图
3.2 热处理温度及时间对共混胶性能的影响
3.3 碳纳米管材料对共混胶的作用
3.3.1 共混胶的力学性能
3.3.2 共混胶的SEM照片
3.4 正交实验设计法研究NR/EPDM共混胶的各项性能
3.4.1 影响因子及水平
3.4.2 硫化特性和力学性能
3.4.3 NR/EPDM硫化胶各项性能
3.5 本章小结
4 增容NR/EPDM共混胶的弹性体制备
4.1 实验配方
4.2 TX-29不同用量对热塑性弹性体增容剂性能的影响
4.3 不同转速、温度对热塑性弹性体增容剂性能的影响
4.4 双螺杆挤出动态硫化热塑性弹性体增容剂性能
4.5 不同工艺条件下热塑性弹性体增容剂的SEM照片
4.6 EPDM和NR/EPDM/POE弹性体增容剂的TG/DTG图
4.7 本章小结
5 弹性体增容NR/EPDM共混胶性能的研究
5.1 基本配方
5.2 硫化特性
5.3 硫化胶的力学性能
5.4 共混硫化胶耐热空气老化和耐臭氧老化性能
5.5 共混硫化胶断面扫描电镜分析
5.6 NR/EPDM共混胶的热失重分析
5.7 NR/EPDM共混胶的DMA分析
5.8 本章小结
6 弹性体增容NR/EPDM浅色共混胶性能的研究
6.1 不同牌号白炭黑补强NR/EPDM
6.1.1 NR/EPDM共混胶的硫化特性
6.1.2 NR/EPDM共混胶的力学特性
6.2 不同弹性体份数增容NR/EPDM
6.2.1 配方
6.2.2 增容剂替代EPDM后共混胶的硫化特性和力学性能
6.2.3 共混胶扫描电镜分析
6.2.4 共混胶的动态力学性能分析
6.3 正交实验设计法研究浅色NR/EPDM共混胶性能
6.3.1 影响因子及水平
6.3.2 实验结果
6.4 浅色胶料性能对比
6.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学位论文目录
本文编号：3836969
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
前言
1 文献综述
1.1 天然橡胶简介
1.1.1 天然橡胶的组成及结构
1.1.2 天然橡胶的加工工艺
1.1.3 天然橡胶的应用进展
1.2 乙丙橡胶的概述
1.2.1 EPDM发展概况和结构特点
1.2.2 EPDM的性能
1.2.3 EPDM的用途
1.2.4 EPDM共混研究进展
1.3 热塑性弹性体简介
1.3.1 热塑性弹性体的结构
1.3.2 动态硫化及动态硫化胶的定义
1.3.3 制备TPV的机械设备
1.3.4 影响TPV流动性的因素
1.4 POE简介
1.4.1 POE结构特点和性能
1.4.2 EPDM/POE动态硫化热塑性硫化胶
1.5 橡胶老化
1.5.1 老化的含义
1.5.2 橡胶老化的表现特征
1.5.3 橡胶老化的影响因素
1.5.4 改善天然橡胶的老化现象
1.5.4.1 防老剂的作用
1.5.4.2 填料的作用
1.5.4.3 其它影响
1.6 橡胶并用理论
1.6.1 并用胶相容性
1.6.2 聚合物共混的目的和意义
1.7 课题论文的主要内容
2 实验部分
2.1 原材料
2.2 基本配方
2.3 实验中所用仪器设备
2.4 试样制备
2.5 性能测试
2.5.1 硫化特性测试
2.5.2 物理机械性能测试
2.5.3 热空气老化性能测试
2.5.4 臭氧老化性能测试
2.5.5 扫描电镜分析
2.5.6 热失重分析(TG/DTG)
2.5.7 动态力学分析(DMA)
3 NR/EPDM共混材料的基础研究
3.1 NR/EPDM不同比例共混
3.1.1 NR/EPDM共混胶的基本配方
3.1.2 NR/EPDM共混胶的制备工艺
3.1.3 NR/EPDM共混胶的硫化特性和门尼粘度
3.1.4 NR/EPDM共混胶的力学性能
3.1.5 NR/EPDM并用比例对硫化胶的耐热空气老化和耐臭氧老化性能的影响
3.1.6 胶料的DMA图
3.2 热处理温度及时间对共混胶性能的影响
3.3 碳纳米管材料对共混胶的作用
3.3.1 共混胶的力学性能
3.3.2 共混胶的SEM照片
3.4 正交实验设计法研究NR/EPDM共混胶的各项性能
3.4.1 影响因子及水平
3.4.2 硫化特性和力学性能
3.4.3 NR/EPDM硫化胶各项性能
3.5 本章小结
4 增容NR/EPDM共混胶的弹性体制备
4.1 实验配方
4.2 TX-29不同用量对热塑性弹性体增容剂性能的影响
4.3 不同转速、温度对热塑性弹性体增容剂性能的影响
4.4 双螺杆挤出动态硫化热塑性弹性体增容剂性能
4.5 不同工艺条件下热塑性弹性体增容剂的SEM照片
4.6 EPDM和NR/EPDM/POE弹性体增容剂的TG/DTG图
4.7 本章小结
5 弹性体增容NR/EPDM共混胶性能的研究
5.1 基本配方
5.2 硫化特性
5.3 硫化胶的力学性能
5.4 共混硫化胶耐热空气老化和耐臭氧老化性能
5.5 共混硫化胶断面扫描电镜分析
5.6 NR/EPDM共混胶的热失重分析
5.7 NR/EPDM共混胶的DMA分析
5.8 本章小结
6 弹性体增容NR/EPDM浅色共混胶性能的研究
6.1 不同牌号白炭黑补强NR/EPDM
6.1.1 NR/EPDM共混胶的硫化特性
6.1.2 NR/EPDM共混胶的力学特性
6.2 不同弹性体份数增容NR/EPDM
6.2.1 配方
6.2.2 增容剂替代EPDM后共混胶的硫化特性和力学性能
6.2.3 共混胶扫描电镜分析
6.2.4 共混胶的动态力学性能分析
6.3 正交实验设计法研究浅色NR/EPDM共混胶性能
6.3.1 影响因子及水平
6.3.2 实验结果
6.4 浅色胶料性能对比
6.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学位论文目录
本文编号：3836969
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