有机锌盐硫化剂的制备及在橡胶交联中的应用研究
发布时间：2021-04-08 15:00
据世界卫生组织报道,目前全球废旧橡胶轮胎数量达30亿条,并以每年10亿条的数量增加。由于在交联成型阶段,橡胶分子之间形成了共价的交联网络,这导致橡胶回收利困难。目前工业上常用的方法主要是将废弃橡胶磨成橡胶粉与生胶进行复配或用于建筑行业,这种方法回收方法成本大,附加值低。也有研究学者在橡胶的交联网络中构建动态共价键,赋予橡胶热压回收的性能,但这种方法步骤复杂,工业化前景低。离子键是非共价键的一种,在适当的条件下完全可逆,且其键能较大。基于此,本课题合成了一种全新的有机锌盐硫化剂,以非共价离子键为核心构建起可逆的交联网络,赋予了橡胶材料可回收、可再利用和可生物降解的特性。主要研究如下:（1）以甲基丙烯酸锌（ZDMA）和双-[γ-（三乙氧基硅）丙基]四硫化物（Si-69）为原料,制备有机锌盐硫化剂（S-ZDMA）。通过傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、拉曼光谱仪（Raman）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜元素分析（SEM）和X射线衍射仪（XRD）等分析了 ZDMA的环氧化过程以及与Si-69的开环过程。控制HCOOH:C=C:H202的物质的量比为1:2:3.5;Si-69体积与...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?（ａ）橡胶粉填充聚碳酸醋的导热系数；（ｂ）扫描电镜照片［７３］??
聚合物中构建动态共价键的结构对于热??固性材料的回收、改型和再利用有重要的意义。??目前，己经提出了制备动态共价聚合物网络共有功能化高分子与小分子之间的反应、??功能化高分子之间的反应、功能单体之间的反应和含有动态键单体间的反应四种策略。??而目前在橡胶中构建动态交联键主要通过功能化橡胶分子与一些含特殊官能团的单体之??间的反应＠］。??（１）亚胺交换??（ａ）?…－．，－－－ＣＶ?（〇）??ｓ?ｄ％?圓??ＰＢ－ＮＨ７－１６％?＾?Ｊ??■Ｉ?？園二—：漏＾國??图１－３?（ａ）亚胺键交联ＰＢ的制备过程；（ｂ）ＰＢ低聚物到亚胺键交联ＰＢ转变的数码照片；（ｃ）亚胺键??交联ＰＢ的热压回收过程数码照片［８１］??Ｆｉｇ．?１－３?（ａ）?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＢ?ｂｙ?ｉｍｉｎｅ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ；?（ｂ）?ｄｉｇｉｔａｌ?ｉｍａｇｅ?ｏｆＰＢ?ｏｌｉｇｏｍｅｒ?ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ?ｔｏ?ｉｍｉｎｅ??ｂｏｎｄ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ?ＰＢ；?（ｃ）?ｄｉｇｉｔａｌ?ｐｈｏｔｏ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｈｏｔ?ｐｒｅｓｓｉｎｇ?ｒｅｃｏｖｅｒｙ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｉｍｉｎｅ?ｂｏｎｄ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ?ＰＢ［８１１??Ｚｈａｎｇ等＾利用ＨＳ－与烯之间的点击反应，将胺基基团引入到聚丁二烯（ＰＢ）分子??链上，得到氨基功能化的聚丁二烯。随后以１，３，５－三聚甲醛为交联剂，通过酰基与分子链??上的胺基反应，得到动态酰亚胺键键交联网络。交联度可以通过改变加入的１，３，５－三聚甲??８??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]The Influence of Trans-1,4-poly（butadiene-co-isoprene） Copolymer Rubbers（TBIR） with Different Molecular Weights on the NR/TBIR Blends[J]. Hao Wang,Ri-Guo Wang,Yun-Sheng Ma,Bo Luan,Ai-Hua He. Chinese Journal of Polymer Science. 2019(10)
[2]生态环境高分子的研究进展[J]. 陈学思,陈国强,陶友华,王玉忠,吕小兵,张立群,朱锦,张军,王献红. 高分子学报. 2019(10)
[3]Insight into the remaining high surface energy of atmospheric DBD plasma-treated polyethylene web after three months’ aging[J]. 李花,王正铎,杨丽珍,陈强. Plasma Science and Technology. 2019(01)
[4]氢氧化甲基丙烯酸锌/炭黑协同增强氢化丁腈橡胶硫化过程中的形态演变及性能[J]. 武守鹏,纪彦玲,徐文龙,王婷,李再峰,王增林. 高分子材料科学与工程. 2013(11)
[5]Synthesis of vegetable oil based polyol with cottonseed oil and sorbitol derived from natural source[J]. Lian Kun Jia,Li Xiang Gong,Wen Jiao Ji,Cheng You Kan~* Department of Chemical Engineering and Key Laboratory of Advanced Materials of Education Ministry, Tsinghua University,Beijing 100084,China. Chinese Chemical Letters. 2011(11)
[6]阻燃天然橡胶研究进展[J]. 徐文总,陆波,杜先柄,关菊生. 中国橡胶. 2010(06)
[7]表面粗糙度对硅橡胶材料表面超疏水性的影响[J]. 周蕊,金海云,高乃奎,彭宗仁,乔冠军,李西育,金志浩. 中国表面工程. 2009(06)
[8]液体橡胶的种类及用途[J]. 唐孝先. 世界橡胶工业. 2009(11)
[9]原位合成甲基丙烯酸锌改性三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体[J]. 何平,彭宗林,任文坛,张勇,张隐西. 合成橡胶工业. 2006(06)
[10]固特异:自己苦尽,别人甘来[J]. 非比. 运输经理世界. 2005(06)
博士论文
[1]甲基丙烯酸锌（镁）原位聚合补强橡胶的交联网络及性能的研究[D]. 徐传辉.华南理工大学 2013
[2]受限空间内典型热塑性材料熔融流动燃烧行为研究[D]. 程旭东.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]丁苯橡胶基复合发泡材料的制备与性能研究[D]. 姬占有.陕西科技大学 2017
本文编号：3125773
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?（ａ）橡胶粉填充聚碳酸醋的导热系数；（ｂ）扫描电镜照片［７３］??
聚合物中构建动态共价键的结构对于热??固性材料的回收、改型和再利用有重要的意义。??目前，己经提出了制备动态共价聚合物网络共有功能化高分子与小分子之间的反应、??功能化高分子之间的反应、功能单体之间的反应和含有动态键单体间的反应四种策略。??而目前在橡胶中构建动态交联键主要通过功能化橡胶分子与一些含特殊官能团的单体之??间的反应＠］。??（１）亚胺交换??（ａ）?…－．，－－－ＣＶ?（〇）??ｓ?ｄ％?圓??ＰＢ－ＮＨ７－１６％?＾?Ｊ??■Ｉ?？園二—：漏＾國??图１－３?（ａ）亚胺键交联ＰＢ的制备过程；（ｂ）ＰＢ低聚物到亚胺键交联ＰＢ转变的数码照片；（ｃ）亚胺键??交联ＰＢ的热压回收过程数码照片［８１］??Ｆｉｇ．?１－３?（ａ）?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＢ?ｂｙ?ｉｍｉｎｅ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ；?（ｂ）?ｄｉｇｉｔａｌ?ｉｍａｇｅ?ｏｆＰＢ?ｏｌｉｇｏｍｅｒ?ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ?ｔｏ?ｉｍｉｎｅ??ｂｏｎｄ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ?ＰＢ；?（ｃ）?ｄｉｇｉｔａｌ?ｐｈｏｔｏ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｈｏｔ?ｐｒｅｓｓｉｎｇ?ｒｅｃｏｖｅｒｙ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｉｍｉｎｅ?ｂｏｎｄ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ?ＰＢ［８１１??Ｚｈａｎｇ等＾利用ＨＳ－与烯之间的点击反应，将胺基基团引入到聚丁二烯（ＰＢ）分子??链上，得到氨基功能化的聚丁二烯。随后以１，３，５－三聚甲醛为交联剂，通过酰基与分子链??上的胺基反应，得到动态酰亚胺键键交联网络。交联度可以通过改变加入的１，３，５－三聚甲??８??
???陕西科技大学硕士学位论文???ＲＫＣＹＣＬＥ?｜，．??—Ｃ?＾?７?＾?气，，〇ｔ?Ｐ，ＣＳＳ??＇?？?一?ｗ—?Ｓｔｒａｉｎ?（％）??图１－５⑷ＫＨ－５６０改性白炭黑的过程；⑻羧基功能化丁苯橡肢的合成过程；（ｃ）｜３羟基酯键交联丁苯??橡胶的过程；（ｄ）?（３羟基酯键交联丁苯橡胶的热压回收过程；??（ｅ）热压回收丁苯橡胶的应力应变曲线［８３］??Ｆｉｇ．?１－５?（ａ）?ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｉｌｉｃａ?ｂｙ?ｋｈ－５６０；（ｂ）?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｘｙｌ?ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ?ｓｔｙｒｅｎｅ?ｂｕｔａｄｉｅｎｅ??ｎａｂｂｅｒ；（ｃ）?ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ?ｓｔｙｒｅｎｅ?ｂｕｔａｄｉｅｎｅ?ｒｕｂｂｅｒ?ｗｉｔｈ?ｈｙｄｒｏｘｙｌ?ｅｓｔｅｒ?ｂｏｎｄｉｎｇ；（ｄ）?ｔｈｅ?ｈｏｔ－??ｐｒｅｓｓｉｎｇ?ｒｅｃｏｖｅｒ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｘｙｌ?ｅｓｔｅｒ?ｂｏｎｄｅｄ?ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄ?ｓｔｙｒｅｎｅ?ｂｕｔａｄｉｅｎｅ?ｒｕｂｂｅｒ；（ｅ）?ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎ??ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｈｏｔ－ｐｒｅｓｓｉｎｇ?ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ?ｓｔｙｒｅｎｅ?ｂｕｔａｄｉｅｎｅ?ｒｕｂｂｅｒ［８３］??（４）?Ｃ－Ｓ烷基化交换??Ｔａｎｇ等［８４］以丁苯橡胶为原料，在橡胶加工过程中加入１，３－丙二硫醇和三甲基碘化锍，??利用｜，３－丙二硫醇中的－ＳＨ与丁苯橡胶分子链上的双键反应，构建起只有Ｃ－Ｓ键交联的??丁苯橡胶。利用烷基锍盐与Ｃ－Ｓ键之间的交换反应，实现材料的回收。作者还利用废旧??轮胎胶粉与三甲基碘化锍
【参考文献】：
期刊论文
[1]The Influence of Trans-1,4-poly（butadiene-co-isoprene） Copolymer Rubbers（TBIR） with Different Molecular Weights on the NR/TBIR Blends[J]. Hao Wang,Ri-Guo Wang,Yun-Sheng Ma,Bo Luan,Ai-Hua He. Chinese Journal of Polymer Science. 2019(10)
[2]生态环境高分子的研究进展[J]. 陈学思,陈国强,陶友华,王玉忠,吕小兵,张立群,朱锦,张军,王献红. 高分子学报. 2019(10)
[3]Insight into the remaining high surface energy of atmospheric DBD plasma-treated polyethylene web after three months’ aging[J]. 李花,王正铎,杨丽珍,陈强. Plasma Science and Technology. 2019(01)
[4]氢氧化甲基丙烯酸锌/炭黑协同增强氢化丁腈橡胶硫化过程中的形态演变及性能[J]. 武守鹏,纪彦玲,徐文龙,王婷,李再峰,王增林. 高分子材料科学与工程. 2013(11)
[5]Synthesis of vegetable oil based polyol with cottonseed oil and sorbitol derived from natural source[J]. Lian Kun Jia,Li Xiang Gong,Wen Jiao Ji,Cheng You Kan~* Department of Chemical Engineering and Key Laboratory of Advanced Materials of Education Ministry, Tsinghua University,Beijing 100084,China. Chinese Chemical Letters. 2011(11)
[6]阻燃天然橡胶研究进展[J]. 徐文总,陆波,杜先柄,关菊生. 中国橡胶. 2010(06)
[7]表面粗糙度对硅橡胶材料表面超疏水性的影响[J]. 周蕊,金海云,高乃奎,彭宗仁,乔冠军,李西育,金志浩. 中国表面工程. 2009(06)
[8]液体橡胶的种类及用途[J]. 唐孝先. 世界橡胶工业. 2009(11)
[9]原位合成甲基丙烯酸锌改性三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体[J]. 何平,彭宗林,任文坛,张勇,张隐西. 合成橡胶工业. 2006(06)
[10]固特异:自己苦尽,别人甘来[J]. 非比. 运输经理世界. 2005(06)
博士论文
[1]甲基丙烯酸锌（镁）原位聚合补强橡胶的交联网络及性能的研究[D]. 徐传辉.华南理工大学 2013
[2]受限空间内典型热塑性材料熔融流动燃烧行为研究[D]. 程旭东.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]丁苯橡胶基复合发泡材料的制备与性能研究[D]. 姬占有.陕西科技大学 2017
本文编号：3125773
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