补强性填料在NR/NBR并用胶中偏析行为的研究
发布时间：2021-08-28 10:24
本工作通过改变填料用量和橡胶并用比,采用动态力学分析仪、透射电子显微镜、介电松弛频谱仪、电子拉力机等表征测试手段,分别研究了白炭黑、碳纳米管和炭黑等补强性填料在天然橡胶（NR）/丁腈橡胶（NBR）并用胶中的偏析行为,并考察了填料偏析对NR/NBR并用胶物理机械性能的影响,以及加入第三组分丁苯橡胶（SBR）对炭黑在NR/NBR/（SBR）并用胶中偏析行为的影响规律。实验结果表明,不同的填料在同种并用胶中（NR/NBR）具有不同的偏析规律。白炭黑在NR/NBR并用硫化胶中易偏析于天然橡胶相,偏析比例几乎不受填料用量的影响,但随着橡胶并用比的变化形成不同的介观结构。在NR/NBR为25/75的并用胶中,白炭黑偏析于NR相,两者共同形成团聚结构;在NR/NBR为50/50的并用胶中,白炭黑偏析于NR相,二者共同组成带状结构;在NR/NBR为75/25的并用胶中,白炭黑在NR相中均匀分散。对于NR/NBR为25/75的并用胶体系而言,Payne效应最强（白炭黑20phr-40phr）,增强效果最低,拉断伸长率和拉伸强度最低;NR/NBR为75/25的并用胶体系Payne效应最弱,增强效果最好（白...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NR25-SI20（a）、NR50-SI20（b）、NR75-SI20（c）的TEM图
青岛科技大学研究生学位论文23表2-320phr、40phr、60phr用量白炭黑在NR/NBR并用胶中偏析分布量Table2-3SegregationdistributionofsilicainNR/NBRblendswiththedosageof20phr,40phrand60phrtanδmax（NR）tanδmax（NBR）W’NBR/W’NRNRphase(%)NBRphase(%)NR25-SI200.161.240.885347NR50-SI200.390.910.337525NR75-SI200.910.450.188515NR25-SI400.121.021.244555NR50-SI400.310.780.546535NR75-SI400.610.520.596337NR25-SI600.090.771.244555NR50-SI600.230.680.148713NR75-SI600.50.450.317624白炭黑在NR/NBR中偏向NR相，存在的前提是在制备白炭黑填充的纳米复合并用胶时，添加了Si69来改善白炭黑的分散情况。根据现有文献及结合实验结果合理的并在此提出白炭黑偏析机理，白炭黑极易进入NR相中可能源于白炭黑-Si69-天然橡胶之间的反应[56]，如示意图2-4所示。而丁腈橡胶中CN基团-白炭黑之间的相互作用远远不及白炭黑-白炭黑自身之间的相互作用，这可能也会使白炭黑更倾向于团聚或易在天然橡胶中分布。图2-4白炭黑、偶联剂与天然橡胶反应示意图Fig.2-4Reactiondiagramofsilica,couplingagentandnaturalrubber2.3.3白炭黑的偏析对并用胶动态性能的影响（1）偏析对体系活化能的影响白炭黑在NR/NBR并用胶中的偏析问题往往会引起并用胶性能的变化。探究白炭黑偏向NR相的偏析行为对硫化胶活化能的影响。对图2-2相关数据进行处理，得到储能模量-温度倒数（E’-1/T）的关系，即
【参考文献】：
期刊论文
[1]NBR/CR共混胶不同热空气老化行为对性能的影响研究[J]. 于祥,薛斌,邓涛. 橡塑技术与装备. 2019(23)
[2]橡胶-填料相互作用对溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料力学性能的影响[J]. 邵红琪,贺炅皓,尉行,朱光苗. 高分子材料科学与工程. 2019(10)
[3]白炭黑在天然橡胶/丁苯橡胶并用胶中偏析现象的定量表征[J]. 贺敬虹,李建,刘福瑞,张萍,孙翀. 高分子材料科学与工程. 2019(02)
[4]偶联剂和离子液体改性白炭黑补强天然橡胶性能的研究[J]. 王哲鹏,杜爱华. 橡胶工业. 2018(12)
[5]碳纳米管制备及其复合材料导热性能研究进展[J]. 张东飞,姚亚刚,祝泽周,刘大鹏,傅慧丽. 集成技术. 2019(01)
[6]丁腈橡胶老化与防护的探究[J]. 张晓旭. 辽宁化工. 2018(10)
[7]白炭黑用量对NBR/BR的动态力学性能和Payne效应的影响[J]. 刘树骏,雍占福,王瑞华,王文峰,黄兆阁. 橡胶工业. 2018(09)
[8]环氧化天然橡胶对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响[J]. 王建功,任慧,魏继军,逯祥洲,梁世宗,薛美玲. 橡胶工业. 2018(09)
[9]多壁碳纳米管对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响[J]. 王建功,王树杰,逯祥洲,魏继军,任慧,薛美玲. 合成橡胶工业. 2018(05)
[10]碳纳米管/聚合物基导热复合材料研究进展[J]. 贺新福,张小琴,王迪,吴红菊,周文英. 化工进展. 2018(08)
博士论文
[1]纳米二氧化硅的表面修饰及其对天然橡胶复合材料结构与性能的影响[D]. 郑骏驰.北京化工大学 2018
[2]接枝改性炭黑、白炭黑应用于天然橡胶的性能研究[D]. 付文.华南理工大学 2014
[3]SSBR屈挠疲劳破坏的微观机理研究及轮胎胎面基部胶的耐疲劳性能优化[D]. 孙学红.青岛科技大学 2011
[4]纳米粉体在橡胶基质中的聚集和分散研究[D]. 林桂.北京化工大学 2004
硕士论文
[1]白炭黑在NR并用体系中偏析行为的分析与研究[D]. 贺敬虹.青岛科技大学 2018
[2]白炭黑补强天然橡胶的反应性加工及结构与性能[D]. 刘涛.青岛科技大学 2016
[3]白炭黑原位改性NR的结构及其性能研究[D]. 李艳花.湖南工业大学 2012
[4]不同炭黑并用在SBR1712橡胶中分散及性能影响研究[D]. 李长继.浙江大学 2012
[5]丁腈橡胶动态性能的研究[D]. 宋成芝.青岛科技大学 2010
[6]原位表面修饰纳米SiO2补强乳聚丁苯橡胶（ESBR）性能研究[D]. 许石豪.河南大学 2009
[7]碳化硼—碳基陶瓷复合材料的制备及表征[D]. 白华.华中科技大学 2009
[8]丁腈橡胶/SiO2复合材料的制备及应用研究[D]. 段宏基.西华大学 2009
[9]通用聚二烯烃橡胶硫化过程中交联网络及分子链构型演变[D]. 袁媛.青岛科技大学 2009
[10]PMMA/无机纳米复合材料的制备及性能研究[D]. 孙涛.兰州理工大学 2007
本文编号：3368338
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NR25-SI20（a）、NR50-SI20（b）、NR75-SI20（c）的TEM图
青岛科技大学研究生学位论文23表2-320phr、40phr、60phr用量白炭黑在NR/NBR并用胶中偏析分布量Table2-3SegregationdistributionofsilicainNR/NBRblendswiththedosageof20phr,40phrand60phrtanδmax（NR）tanδmax（NBR）W’NBR/W’NRNRphase(%)NBRphase(%)NR25-SI200.161.240.885347NR50-SI200.390.910.337525NR75-SI200.910.450.188515NR25-SI400.121.021.244555NR50-SI400.310.780.546535NR75-SI400.610.520.596337NR25-SI600.090.771.244555NR50-SI600.230.680.148713NR75-SI600.50.450.317624白炭黑在NR/NBR中偏向NR相，存在的前提是在制备白炭黑填充的纳米复合并用胶时，添加了Si69来改善白炭黑的分散情况。根据现有文献及结合实验结果合理的并在此提出白炭黑偏析机理，白炭黑极易进入NR相中可能源于白炭黑-Si69-天然橡胶之间的反应[56]，如示意图2-4所示。而丁腈橡胶中CN基团-白炭黑之间的相互作用远远不及白炭黑-白炭黑自身之间的相互作用，这可能也会使白炭黑更倾向于团聚或易在天然橡胶中分布。图2-4白炭黑、偶联剂与天然橡胶反应示意图Fig.2-4Reactiondiagramofsilica,couplingagentandnaturalrubber2.3.3白炭黑的偏析对并用胶动态性能的影响（1）偏析对体系活化能的影响白炭黑在NR/NBR并用胶中的偏析问题往往会引起并用胶性能的变化。探究白炭黑偏向NR相的偏析行为对硫化胶活化能的影响。对图2-2相关数据进行处理，得到储能模量-温度倒数（E’-1/T）的关系，即
【参考文献】：
期刊论文
[1]NBR/CR共混胶不同热空气老化行为对性能的影响研究[J]. 于祥,薛斌,邓涛. 橡塑技术与装备. 2019(23)
[2]橡胶-填料相互作用对溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料力学性能的影响[J]. 邵红琪,贺炅皓,尉行,朱光苗. 高分子材料科学与工程. 2019(10)
[3]白炭黑在天然橡胶/丁苯橡胶并用胶中偏析现象的定量表征[J]. 贺敬虹,李建,刘福瑞,张萍,孙翀. 高分子材料科学与工程. 2019(02)
[4]偶联剂和离子液体改性白炭黑补强天然橡胶性能的研究[J]. 王哲鹏,杜爱华. 橡胶工业. 2018(12)
[5]碳纳米管制备及其复合材料导热性能研究进展[J]. 张东飞,姚亚刚,祝泽周,刘大鹏,傅慧丽. 集成技术. 2019(01)
[6]丁腈橡胶老化与防护的探究[J]. 张晓旭. 辽宁化工. 2018(10)
[7]白炭黑用量对NBR/BR的动态力学性能和Payne效应的影响[J]. 刘树骏,雍占福,王瑞华,王文峰,黄兆阁. 橡胶工业. 2018(09)
[8]环氧化天然橡胶对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响[J]. 王建功,任慧,魏继军,逯祥洲,梁世宗,薛美玲. 橡胶工业. 2018(09)
[9]多壁碳纳米管对天然橡胶/丁腈橡胶阻尼材料性能的影响[J]. 王建功,王树杰,逯祥洲,魏继军,任慧,薛美玲. 合成橡胶工业. 2018(05)
[10]碳纳米管/聚合物基导热复合材料研究进展[J]. 贺新福,张小琴,王迪,吴红菊,周文英. 化工进展. 2018(08)
博士论文
[1]纳米二氧化硅的表面修饰及其对天然橡胶复合材料结构与性能的影响[D]. 郑骏驰.北京化工大学 2018
[2]接枝改性炭黑、白炭黑应用于天然橡胶的性能研究[D]. 付文.华南理工大学 2014
[3]SSBR屈挠疲劳破坏的微观机理研究及轮胎胎面基部胶的耐疲劳性能优化[D]. 孙学红.青岛科技大学 2011
[4]纳米粉体在橡胶基质中的聚集和分散研究[D]. 林桂.北京化工大学 2004
硕士论文
[1]白炭黑在NR并用体系中偏析行为的分析与研究[D]. 贺敬虹.青岛科技大学 2018
[2]白炭黑补强天然橡胶的反应性加工及结构与性能[D]. 刘涛.青岛科技大学 2016
[3]白炭黑原位改性NR的结构及其性能研究[D]. 李艳花.湖南工业大学 2012
[4]不同炭黑并用在SBR1712橡胶中分散及性能影响研究[D]. 李长继.浙江大学 2012
[5]丁腈橡胶动态性能的研究[D]. 宋成芝.青岛科技大学 2010
[6]原位表面修饰纳米SiO2补强乳聚丁苯橡胶（ESBR）性能研究[D]. 许石豪.河南大学 2009
[7]碳化硼—碳基陶瓷复合材料的制备及表征[D]. 白华.华中科技大学 2009
[8]丁腈橡胶/SiO2复合材料的制备及应用研究[D]. 段宏基.西华大学 2009
[9]通用聚二烯烃橡胶硫化过程中交联网络及分子链构型演变[D]. 袁媛.青岛科技大学 2009
[10]PMMA/无机纳米复合材料的制备及性能研究[D]. 孙涛.兰州理工大学 2007
本文编号：3368338
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3368338.html
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