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TPI硫化胶的结晶行为与拉伸变形中的结构演变

发布时间:2021-04-17 04:33
  反式聚异戊二烯(TPI)的橡塑二重特性限制了其像通常的塑料或橡胶一样应用,这源于其良好的结晶性能以及低的熔融温度。其复杂的多晶型以及结晶特性强烈地影响材料性能。迄今,有关TPI的研究一方面集中在从微观结构方面研究TPI的晶体结构、晶胞参数、形成条件、热力学分析和晶型转变等,但并未与该结构对应的材料的宏观性能相关联;另一方面的研究则主要集中在TPI与其它橡胶或塑料共混,旨在获得采用何种共混比、什么填料体系才能得到最佳性能,却未揭示宏观性能下的微观结构机制。基于以上原因,本课题分别采用两种促进剂体系,固定促进剂用量,按硫磺用量递增的顺序设计实验。通过DSC、偏光显微镜和广角X射线衍射(WAXD)/小角X射线散射(SAXS)研究TPI的非等温结晶动力学、球晶形貌、生长速率、晶型转变等微观结晶性能,以及取向结构;通过无转子硫化仪、拉力测试机、硬度计等研究TPI的硫化特性、力学性能等宏观性能;并使用核磁交联密度仪测定具体的交联密度。旨在建立宏观性能(力学性能、结晶性能)与微观结构间的因果关系,探明宏观性能下的微观机制,建立硫化体系及硫磺用量对TPI结晶性能的影响规律。具体结果如下:对于促进剂NS... 

【文章来源】:青岛科技大学山东省

【文章页数】:108 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

TPI硫化胶的结晶行为与拉伸变形中的结构演变


RegimeTransition模型图

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TPI硫化胶的结晶行为与拉伸变形中的结构演变4图1-2球晶中分子链堆砌方式Fig.1-2Molecularchainstackingmethodinspherulites图1-3展示了球晶的生长过程。在生长初期,多层片晶聚集在一起形成“捆树状”结构,再向周围发散生长最终形成球晶。球晶在光学上具有双折射性质,在偏光显微镜下可以观察到黑十字消光现象。球晶的折光指数与晶粒的取向及各向异性有关。图1-3球晶生长过程中的扫描电镜照片Fig.1-3AFMphotographsofspherulitegrowth材料的结晶度以及球晶的大孝密度对材料的性能有着重要的影响。2.反式聚异戊二烯简介2.1合成反式聚异戊二烯的发展在1955年,BritishPat.834544和ItalianPat.553094最早发表了关于合成反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的专利[24];在上世纪60年代,加拿大的宝兰山公司和英国的邓禄普公司相继实现了TPI的产业化,但年产量低;在1974年,日本可乐丽公司建成200t/a的生产装置[25];在80年代,苏联实现了TPI的工业化生产;在1982年,我国研制成功TPI,并进行了中试生产。

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TPI硫化胶的结晶行为与拉伸变形中的结构演变4图1-2球晶中分子链堆砌方式Fig.1-2Molecularchainstackingmethodinspherulites图1-3展示了球晶的生长过程。在生长初期,多层片晶聚集在一起形成“捆树状”结构,再向周围发散生长最终形成球晶。球晶在光学上具有双折射性质,在偏光显微镜下可以观察到黑十字消光现象。球晶的折光指数与晶粒的取向及各向异性有关。图1-3球晶生长过程中的扫描电镜照片Fig.1-3AFMphotographsofspherulitegrowth材料的结晶度以及球晶的大孝密度对材料的性能有着重要的影响。2.反式聚异戊二烯简介2.1合成反式聚异戊二烯的发展在1955年,BritishPat.834544和ItalianPat.553094最早发表了关于合成反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的专利[24];在上世纪60年代,加拿大的宝兰山公司和英国的邓禄普公司相继实现了TPI的产业化,但年产量低;在1974年,日本可乐丽公司建成200t/a的生产装置[25];在80年代,苏联实现了TPI的工业化生产;在1982年,我国研制成功TPI,并进行了中试生产。

【参考文献】:
期刊论文
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[3]炭黑填充NR/TPI并用胶的性能[J]. 王韵然,王进,刘莉,杨军,刘光烨.  橡胶工业. 2010(10)
[4]TPI/NR并用胶在全钢子午胎胎肩垫胶中的应用[J]. 齐立杰,赵志超,黄宝琛.  世界橡胶工业. 2010(04)
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[7]炭黑对NR/TPI并用胶补强性能的影响研究[J]. 付丙秀,郭栋,庄涛,周丽玲.  弹性体. 2009(03)
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[9]增粘树脂对TPI/NR并用胶性能的影响[J]. 齐立杰,杜爱华,赵志超,黄宝琛.  橡胶工业. 2009(05)
[10]核磁共振法表征硫黄用量对天然橡胶交联密度及结构的影响[J]. 赵菲,张萍,赵树高,Winfried Kuhn,于建.  合成橡胶工业. 2008(02)

硕士论文
[1]NR/TPI并用胶的结构、性能及应用[D]. 付丙秀.青岛科技大学 2009



本文编号:3142817

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