聚丁二烯橡胶-聚氨酯弹性体的设计、制备与性能研究
发布时间：2023-02-21 19:52
随着绿色轮胎行业的快速发展和限制轮胎油耗的法律法规颁发,低滚阻轮胎材料的开发越来越重要,聚丁二烯型聚氨酯弹性体具有低滚阻、耐磨性、耐溶剂性等性能,为下一代轮胎材料奠定了基础。目前主要应用分子量分布宽、官能度大于2、自由基聚合合成的羟基封端聚丁二烯(FHTPB)合成聚丁二烯型聚氨酯弹性体。我们利用阴离子聚合合成具有等长链结构的羟基封端聚丁二烯(AHTPB),合成聚氨酯弹性体后,与天然橡胶共硫化,探究将聚氨酯弹性体应用于翻新胎胎面的可能性。本文第一部分(第三章),利用萘锂引发剂引发丁二烯的阴离子聚合反应,合成分子量可控、分子量分布窄、官能度接近2的AHTPB。聚合过程中的假凝胶现象,分析为O-Li+活性中心相互谛合,并且谛合中心与聚丁二烯主链形成金属羰基配位键,体系粘度急剧增大;添加醇钠盐、使用二甲基环氧乙烷为封端剂、调节聚合溶剂极性仍会出现假凝胶,不能提高官能度;降低聚合单体浓度至2%以下不会出现假凝胶现象,合成了官能度1.95左右、分子量可控、1,2结构含量为87%-90%的AHTPB。本文第二部分(第四章),分析聚氨酯弹性体的性能影响因素。聚丁二烯型聚氨酯弹性体的硬段含量从20%提高...
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号和缩略词说明
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 聚氨酯弹性体
1.2.1 聚氨酯弹性体的分类
1.2.2 聚氨酯弹性体的制备
1.3 聚氨酯弹性体的性能影响因素
1.3.1 硬段结构对性能的影响
1.3.2 软段结构对性能的影响
1.3.3 不同制备方法对性能的影响
1.3.4 催化剂对性能的影响
1.3.5 扩链剂对性能的影响
1.4 羟基封端聚丁二烯橡胶
1.4.1 聚丁二烯橡胶的合成
1.4.2 阴离子聚合合成方法
1.5 聚氨酯与天然橡胶的粘接
1.5.1 聚氨酯型胶黏剂
1.5.2 聚氨酯弹性体与天然橡胶共硫化
1.6 研究内容
1.7 论文创新点
第二章 实验部分
2.1 原材料
2.2 实验设备
2.3 实验流程
2.3.1 AHTPB的合成
2.3.2 聚氨酯弹性体的合成
2.3.3 聚氨酯弹性体与天然橡胶共硫化
2.4 测试方法
2.4.1 GPC分析
2.4.2 1H-NMR分析
2.4.3 羟值滴定分析
2.4.4 DSC分析
2.4.5 FT-IR分析
2.4.6 TEM分析
2.4.7 DMA分析
2.4.8 拉伸性能分析
2.4.9 硫化曲线分析
2.4.10 剥离强度分析
2.4.11 共硫化界面分析
第三章 羟基封端聚丁二烯橡胶的制备与表征
3.1 概述
3.2 羟基封端聚丁二烯的引发体系分析
3.3 假凝胶的成因分析
3.3.1 假凝胶的变温红外分析
3.3.2 假凝胶的DSC分析
3.3.3 假凝胶谛合模型分析
3.4 假凝胶的影响因素分析
3.4.1 单体浓度对假凝胶的影响
3.4.2 添加醇钠盐对假凝胶的影响
3.4.3 溶剂极性对假凝胶的影响
3.4.4 封端剂结构对假凝胶的影响
3.5 合成AHTPB的物料衡算
3.6 小结
第四章 聚丁二烯型聚氨酯弹性体的制备与性能表征
4.1 前言
4.2 硬段含量对HTPB-PU性能的影响
4.3 扩链反应时间对HTPB-PU性能的影响
4.4 扩链剂、交联剂比例对HTPB-PU性能的影响
4.5 后固化时间对HTPB-PU性能的影响
4.6 聚丁二烯类型对HTPB-PU性能的影响
4.6.1 聚丁二烯原料表征分析
4.6.2 不同聚丁二烯合成聚氨酯弹性体的TEM分析
4.6.3 不同聚丁二烯合成聚氨酯弹性体的DSC分析
4.6.4 不同聚丁二烯合成聚氨酯弹性体的DMA分析
4.6.5 不同聚丁二烯合成聚氨酯弹性体的拉伸曲线分析
4.7 小结
第五章 聚氨酯弹性体与天然橡胶的共硫化
5.1 前言
5.2 天然橡胶的硫化表征
5.3 天然橡胶与聚氨酯弹性体的共硫化性能
5.3.1 天然橡胶预硫化程度对共硫化性能影响
5.3.2 聚氨酯弹性体的硬段含量对共硫化性能的影响
5.3.3 天然橡胶-聚氨酯弹性体共硫化界面分析
5.4 小结
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件
本文编号：3747912
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号和缩略词说明
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 聚氨酯弹性体
1.2.1 聚氨酯弹性体的分类
1.2.2 聚氨酯弹性体的制备
1.3 聚氨酯弹性体的性能影响因素
1.3.1 硬段结构对性能的影响
1.3.2 软段结构对性能的影响
1.3.3 不同制备方法对性能的影响
1.3.4 催化剂对性能的影响
1.3.5 扩链剂对性能的影响
1.4 羟基封端聚丁二烯橡胶
1.4.1 聚丁二烯橡胶的合成
1.4.2 阴离子聚合合成方法
1.5 聚氨酯与天然橡胶的粘接
1.5.1 聚氨酯型胶黏剂
1.5.2 聚氨酯弹性体与天然橡胶共硫化
1.6 研究内容
1.7 论文创新点
第二章 实验部分
2.1 原材料
2.2 实验设备
2.3 实验流程
2.3.1 AHTPB的合成
2.3.2 聚氨酯弹性体的合成
2.3.3 聚氨酯弹性体与天然橡胶共硫化
2.4 测试方法
2.4.1 GPC分析
2.4.2 1H-NMR分析
2.4.3 羟值滴定分析
2.4.4 DSC分析
2.4.5 FT-IR分析
2.4.6 TEM分析
2.4.7 DMA分析
2.4.8 拉伸性能分析
2.4.9 硫化曲线分析
2.4.10 剥离强度分析
2.4.11 共硫化界面分析
第三章 羟基封端聚丁二烯橡胶的制备与表征
3.1 概述
3.2 羟基封端聚丁二烯的引发体系分析
3.3 假凝胶的成因分析
3.3.1 假凝胶的变温红外分析
3.3.2 假凝胶的DSC分析
3.3.3 假凝胶谛合模型分析
3.4 假凝胶的影响因素分析
3.4.1 单体浓度对假凝胶的影响
3.4.2 添加醇钠盐对假凝胶的影响
3.4.3 溶剂极性对假凝胶的影响
3.4.4 封端剂结构对假凝胶的影响
3.5 合成AHTPB的物料衡算
3.6 小结
第四章 聚丁二烯型聚氨酯弹性体的制备与性能表征
4.1 前言
4.2 硬段含量对HTPB-PU性能的影响
4.3 扩链反应时间对HTPB-PU性能的影响
4.4 扩链剂、交联剂比例对HTPB-PU性能的影响
4.5 后固化时间对HTPB-PU性能的影响
4.6 聚丁二烯类型对HTPB-PU性能的影响
4.6.1 聚丁二烯原料表征分析
4.6.2 不同聚丁二烯合成聚氨酯弹性体的TEM分析
4.6.3 不同聚丁二烯合成聚氨酯弹性体的DSC分析
4.6.4 不同聚丁二烯合成聚氨酯弹性体的DMA分析
4.6.5 不同聚丁二烯合成聚氨酯弹性体的拉伸曲线分析
4.7 小结
第五章 聚氨酯弹性体与天然橡胶的共硫化
5.1 前言
5.2 天然橡胶的硫化表征
5.3 天然橡胶与聚氨酯弹性体的共硫化性能
5.3.1 天然橡胶预硫化程度对共硫化性能影响
5.3.2 聚氨酯弹性体的硬段含量对共硫化性能的影响
5.3.3 天然橡胶-聚氨酯弹性体共硫化界面分析
5.4 小结
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
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