新型生物多巴胺粘合体系对轮胎帘布层粘合性能的研究

发布时间：2023-02-01 12:02

　　本文对生物多巴胺在橡胶与尼龙帘线粘合方面的应用进行了研究。多巴胺是生物多巴的一种衍生物,能在碱性水溶液中聚合生成聚多巴胺（PDA）并包覆在材料表面,大量研究表明多巴胺或PDA均表现出极高的粘附性,是贻贝等海洋生物高粘附性的关键所在。实验利用PDA对白炭黑进行包覆,得到PDA改性白炭黑（PDA@Si）,使白炭黑获得较高的表面粘附性,并与氯丁橡胶（CR）溶液混合,研制出PDA@Si/CR浸渍粘合体系,研究该体系对尼龙帘线与橡胶之间粘合性能的影响。首先我们对浸渍液的配方进行了研究。实验结果表明,氯丁橡胶（CR）溶液浓度以及PDA@Si的含量对粘合的影响最大,当CR溶液浓度为4g/100mL、PDA@Si含量为8g/100mL时,浸渍液对粘合效果的提升最大,相比对照组最大H抽出力提高了约63%,且抽出后的帘线表面明显附着了大量的残留橡胶;此外多巴胺与白炭黑的用量比对粘合也产生了一定的影响,当多巴胺与白炭黑质量比为0.3:10时,粘合效果最好。其次,为探索浸渍液中多巴胺和白炭黑的作用,我们首先使用多巴胺对帘线进行直接包覆,结果表明该种方法对帘线与橡胶之间的粘合存在反作用,抽出力大幅下降,降幅高达... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景与应用
    1.2 表面产生粘合的基本条件
        1.2.1 表面吸附性
        1.2.2 表面润湿性
        1.2.3 表面极性
        1.2.4 表面粗糙度
        1.2.5 表面流动性
        1.2.6 表面化学反应性
    1.3 橡胶用骨架材料
        1.3.1 纤维类骨架材料
            1.3.1.1 尼龙纤维
            1.3.1.2 聚酯纤维
            1.3.1.3 芳纶纤维
            1.3.1.4 人造丝纤维
            1.3.1.5 棉纤维
        1.3.2 金属类骨架材料
    1.4 橡胶粘合的理论与方法
        1.4.1 橡胶与纤维骨架材料粘合的方法
            1.4.1.1 直接粘合法
            1.4.1.2 纤维浸渍法
            1.4.1.3 纤维改性法
        1.4.2 橡胶与金属骨架材料的粘合方法
            1.4.2.1 硬质胶法
            1.4.2.2 镀黄铜法
            1.4.2.3 直接粘合法
            1.4.2.4 胶黏剂法
    1.5 生物多巴胺
        1.5.1 聚多巴胺的形成机理
        1.5.2 聚多巴胺的粘合作用
        1.5.3 基于贻贝的表面改性技术
    1.6 本文研究内容
第二章 多巴胺改性白炭黑制备浸渍液对尼龙帘线与橡胶之间粘合的影响
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及仪器设备
            2.2.1.1 主要实验原料
            2.2.1.2 仪器设备
        2.2.2 实验内容
            2.2.2.1 橡胶基体制备
            2.2.2.2 浸渍液的配制
            2.2.2.3 试样制备
        2.2.3 性能测试
            2.2.3.1 粘合性能
            2.2.3.2 浸渍液薄膜润湿性
            2.2.3.3 帘线表面形貌
            2.2.3.4 疲劳测试
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 白炭黑改性的研究
        2.3.2 浸渍时间对粘合影响的研究
        2.3.3 浸渍帘线粘合性能的研究
        2.3.4 浸渍帘线表面构成的研究
        2.3.5 浸渍液薄膜润湿性的研究
        2.3.6 抽出帘线表面形貌
        2.3.7 浸渍帘线耐疲劳性的研究
    2.4 本章小结
第三章 浸渍液体系中白炭黑与多巴胺作用的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及仪器设备
            3.2.1.1 主要实验原料
            3.2.1.2 仪器设备
        3.2.2 实验内容
            3.2.2.1 白炭黑的作用
            3.2.2.2 多巴胺的作用
        3.2.3 性能测试
            3.2.3.1 粘合测试
            3.2.3.2 剥离测试
            3.2.3.3 抽出帘线表面形貌
            3.2.3.4 橡胶力学性能
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 白炭黑的作用
            3.3.1.1 KH550改性白炭黑的研究
            3.3.1.2 浸渍帘线粘合性能的研究
            3.3.1.3 抽出帘线表面形貌
        3.3.2 多巴胺作用的研究
    3.4 本章小结
第四章 PDA@Si直粘体系和HRH直粘体系对橡胶粘合和力学性能的对比研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料及仪器设备
            4.2.1.1 主要实验原料
            4.2.1.2 仪器设备
        4.2.2 试样制备
            4.2.2.1 HRH直粘体系对粘合性能的影响
            4.2.2.2 PDA@Si直粘体系对粘合性能的影响
        4.2.3 性能测试
            4.2.3.1 拉伸性能与撕裂性能
            4.2.3.2 H抽出测试
            4.2.3.3 微观形貌
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 HRH直粘体系对粘合性能的影响
            4.3.1.1 HRH直粘体系对橡胶基本力学性能的影响
            4.3.1.2 粘合性能的研究
        4.3.2 PDA@Si直粘体系对粘合性能的影响
            4.3.2.1 PDA@Si对混炼胶加工性能的影响
            4.3.2.2 PDA@Si对混炼胶硫化特性的影响
            4.3.2.3 PDA@Si对橡胶基本力学性能的影响
            4.3.2.4 粘合性能的研究
            4.3.2.5 PDA@Si在橡胶中分散性的研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士研究生期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3734154