增强橡胶体积拉伸形变连续混炼制备及其结构性能研究

发布时间：2021-08-09 22:04

　　橡胶基纳米复合材料因独特的高弹性而广泛应用于交通运输、航空航天、海洋装备、建筑行业、电子电器等领域,然而橡胶与纳米补强填料的混炼是极其复杂的物理化学变化过程。橡胶加工业目前所采用分阶段、分工序及分批次的间歇式混炼工艺,存在混炼周期长、劳动强度大、环境污染大、单位能耗大、批料均度差等问题。以剪切形变流场为主导的传统橡胶混炼过程为了获得纳米填料均匀分散分布的胶料,不得不延长混炼时间和增加混炼工序,从而导致加工效率低、能耗高、橡胶分子链断链严重,过多降低橡胶分子量会损害橡胶制品的物理机械性能;随着能源问题的日益突出和高性能橡胶制品的迫切需求,研发高效率、低能耗、连续性的橡胶混炼新技术和装备迫在眉睫。本文首次提出了以体积拉伸形变流场为主导的橡胶混炼加工方法,成功开发了体积拉伸形变双轴偏心转子（BERE）一步法橡胶连续混炼挤出新技术,并成功制备了橡胶基纳米复合材料;通过模拟分析和大量的实验研究了体积拉伸形变流场中纳米粒子在橡胶基体中的分散分布行为及纳米粒子与橡胶分子链间的相互作用,并揭示了纳米粒子分散分布形态与硫化胶复合材料性能之间的关系。利用Polyflow模拟分析了双轴偏心转子型腔内螺旋段和... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：234 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

CB凝聚体的TEM图和CB结构示意图[7]

纳米粒子填充橡胶复合材料，纳米粒子在拉伸（a-d）和缩回（e-f）过程中引起的橡胶大分子链拉伸和平行排列所形成的物理模型[40]

（a）开炼机和（b）混炼原理

【参考文献】：
期刊论文
[1]一步法混炼工艺排胶温度对全钢载重子午线轮胎胎面胶性能的影响[J]. 田传虎,刘强,李万顺,李强,朱平理,曹帅.  橡胶科技. 2015(02)
[2]低温一次法混炼和传统混炼工艺的对比[J]. 崔大杰,胡善军,马浩.  轮胎工业. 2014(08)
[3]串联密炼机组的研发和应用概况[J]. 刘丽,张仁广,刘婧,韩帮阔,高巍.  橡胶科技. 2014(03)
[4]益阳橡机串联式密炼机项目获国家资金支持[J]. 李忠宏.  橡胶科技市场. 2012(04)
[5]连续混炼设备和间歇混炼设备的能耗分析与探讨[J]. 杨福昌,薛胜火,吕柏源.  橡塑技术与装备. 2007(04)
[6]原位气泡拉伸分散法研究[J]. 吴大鸣,孟庆云,刘颖.  中国塑料. 2004(04)
[7]白炭黑在NR/BR/SSBR并用胶中的应用[J]. 王小萍,贾德民,宁凯军,杨军.  橡胶工业. 2003(11)
[8]硅烷偶联剂在填充白炭黑斜交轮胎胎面胶中的应用[J]. 程锐.  轮胎工业. 2001(10)

博士论文
[1]聚酯复合体系体积脉动共混机理及其结构性能研究[D]. 邱峰.华南理工大学 2019
[2]偏心转子体积拉伸流变塑化与充模同步的注射成型技术及其机理研究[D]. 吴婷.华南理工大学 2018
[3]偏心转子挤出机熔体输运的拉伸形变作用研究[D]. 袁丁.华南理工大学 2018
[4]玻纤增强尼龙体系体积拉伸流变共混制备及其结构性能研究[D]. 王大中.华南理工大学 2018
[5]纳米填充体系体积拉伸形变混合机理及其结构性能研究[D]. 陈荣源.华南理工大学 2016
[6]聚乳酸复合体系在体积拉伸流场中相态演化与机理研究[D]. 贾仕奎.华南理工大学 2014
[7]基于流场作用的聚丙烯基多相体系形态演变与性能研究[D]. 黎珂.华南理工大学 2011
[8]高性能橡胶纳米复合材料的制备及结构性能研究[D]. 叶欣.北京化工大学 2010

硕士论文
[1]叶片挤出机加工的LDPE/nano-CaCO3复合材料结构及性能研究[D]. 曹素娇.华南理工大学 2012
[2]原位气泡拉伸法分散能力及影响因素的研究[D]. 李艳臣.北京化工大学 2005



本文编号：3332880