谷壳灰填充下NBR复合涂层的制备及结构与性能研究
发布时间：2020-12-06 01:14
用农业废弃物–谷壳灰（RHA）作为填料制备橡胶材料，不但可以降低橡胶制品的生产成本，节约能源，而且可以减少RHA的堆积与处理成本，达到废物利用、降低环境污染、可持续性使用资源的目的。同时制备的橡胶复合材料具有密度低、耐磨性好、高填充、可降解等优点。但是RHA因其表面存在羟基易团聚，在橡胶基体中分散困难，从而影响了橡胶制品的性能，使其在橡胶中应用受限。本文用多种改性方法包括RHA的预改性，NBR-RHA界面原位改性来改善RHA的分散性和NBR-RHA界面作用，制备了NBR/RHA复合硫化涂层、NBR/RHA复合发泡涂层并研究了预改性和界面改性对其微观结构、泡孔形貌、各项性能的影响。同时，以RHA和原位生成的ZDMA为并用填料制备并研究了NBR/RHA/ZDMA杂化硫化涂层和NBR/RHA/ZDMA杂化发泡涂层。最后给出了具体应用实例，即制备的橡胶-金属复合密封材料应用于密封、降噪等领域，起到密封、抗冲击、减震、吸声、隔热等作用，对节约能源，规避因有机溶剂、燃油泄漏所造成环境污染的风险，降低因机械部件振动造成的噪声污染均具有重要的意义。主要研究内容如下：通过基团贡献法计算出丁腈橡胶的溶解度...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：207 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 密封材料的研究现状
1.2.1 密封材料分类
1.2.2 橡胶-金属复合密封材料的发展现状
1.3 丁腈橡胶
1.3.1 丁腈橡胶的结构与分类
1.3.2 丁腈橡胶的性能
1.3.3 丁腈橡胶的应用领域
1.3.4 橡胶溶剂选择的原则和方法
1.4 发泡橡胶的研究
1.4.1 发泡橡胶的制备工艺
1.4.2 发泡橡胶的形成过程
1.4.3 发泡与硫化的匹配对发泡橡胶的影响
1.5 谷壳灰作为橡胶填料的研究
1.5.1 谷壳灰的组成
1.5.2 谷壳灰的种类
1.5.3 谷壳灰作为橡胶填料的研究
1.6 不饱和羧酸金属盐补强橡胶
1.6.1 不饱和羧酸金属盐补强橡胶的交联结构模型
1.6.2 不饱和羧酸金属盐补强橡胶的交联过程
1.7 研究内容和创新点
1.7.1 研究内容
1.7.2 创新点
第2章 NBR 发泡涂层的制备及工艺研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料与试剂
2.2.2 实验设备与仪器
2.2.3 实验基本配方
2.2.4 NBR 发泡涂层的制备
2.2.5 测试与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 丁腈橡胶溶剂的选择
2.3.2 发泡剂含量对 NBR 发泡涂层结构和性能的影响
2.3.3 发泡温度对 NBR 发泡涂层结构和性能的影响
2.3.4 硫化体系对 NBR 发泡涂层结构和性能的影响
2.3.5 填料含量对 NBR 发泡涂层结构和性能的影响
2.4 本章小结
第3章 硅烷偶联剂和 MAH 改性 NBR/RHA 复合硫化涂层、复合发泡涂层的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料与试剂
3.2.2 实验设备与仪器
3.2.3 实验基本配方
3.2.4 实验工艺
3.2.5 性能测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 NBR/RHA 复合硫化涂层的结构与性能研究
3.3.2 NBR/RHA 复合发泡涂层的结构与性能研究
3.4 本章小结
第4章 MAA 原位界面改性 NBR/RHA 复合硫化涂层、复合发泡涂层的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料与试剂
4.2.2 实验设备与仪器
4.2.3 实验基本配方
4.2.4 实验工艺
4.2.5 性能测试与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 MAA 原位界面改性 NBR/RHA 复合硫化涂层的研究
4.3.2 MAA 原位界面改性 NBR/RHA 复合发泡涂层的研究
4.4 本章小结
第5章 NBR/RHA/ZDMA 杂化硫化涂层、杂化发泡涂层的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料与试剂
5.2.2 实验设备与仪器
5.2.3 实验基本配方
5.2.4 实验工艺
5.2.5 性能测试与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 NBR/RHA/ZDMA 杂化硫化涂层的研究
5.3.2 NBR/RHA/ZDMA 杂化发泡涂层的研究
5.4 本章小结
第6章 RHA 填充的 NBR 硫化涂层、发泡涂层在橡胶-金属复合材料上的应用
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验原料与试剂
6.2.2 实验设备与仪器
6.2.3 实验基本配方
6.2.4 实验工艺
6.2.5 性能测试与表征
6.3 结果与讨论
6.3.1 应用于密封领域
6.3.2 应用于吸声领域
6.4 本章小结
第7章 结论及展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]硫化体系对丁腈与丙烯酸酯并用胶用作金属密封垫片性能的影响[J]. 秦朝燕,邱俊明,邱祖民. 南昌大学学报(工科版). 2012(01)
[2]橡胶填料技术的进步(五)[J]. 于清溪. 世界橡胶工业. 2011(05)
[3]汽车发动机密封用丁腈橡胶涂料的研制[J]. 郑楠,梁志鸿,邱祖民. 涂料工业. 2011(05)
[4]内燃机密封用氟橡胶涂层金属复合板材的研制[J]. 梁志鸿,郑楠,邱祖民. 化工新型材料. 2011(04)
[5]我国无机填料的生产和应用概况[J]. 徐世传. 橡胶科技市场. 2009(23)
[6]Analysis and optimization of nitrile butadiene rubber sealing mechanism of ball valve[J]. Young-Chul PARK. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(S1)
[7]丁腈橡胶的市场分析[J]. 李玉芳,伍小明. 化学工业. 2009(07)
[8]金属覆胶复合密封材料及其发展和应用[J]. 童壮根,谢苏江,钱寅国. 流体机械. 2009(03)
[9]石棉的健康危害及安全使用研究进展[J]. 施海燕,毛翎. 上海预防医学杂志. 2009(03)
[10]金属涂覆丁腈橡胶密封板材的研制[J]. 童壮根,谢苏江,钱寅国,王科. 润滑与密封. 2009(01)
博士论文
[1]橡胶基纳米复合材料制备及性能研究[D]. 赵国璋.上海大学 2011
[2]MOPTMS改善稻壳纳米白炭黑有机溶剂分散性研究[D]. 李煜林.江南大学 2011
[3]稻壳资源的综合利用研究[D]. 任素霞.吉林大学 2009
[4]EPDM发泡材料的制备及结构与性能研究[D]. 王必勤.上海交通大学 2006
硕士论文
[1]三元乙丙橡胶发泡材料的研究[D]. 翟丽.华南理工大学 2010
[2]山梨酸及其盐增强及改性橡胶的研究[D]. 陈锋.华南理工大学 2010
[3]天然橡胶与金属热硫化粘接机理及工艺参数优化研究[D]. 汪凌燕.西安电子科技大学 2010
[4]SiO2高官能化改性和应用及核壳结构粒子的制备[D]. 韩晓洁.北京化工大学 2009
[5]内燃机用新型氟橡胶涂层金属密封垫片的研究[D]. 刘杰.南昌大学 2007
[6]天然橡胶发泡材料的制备和结构性能的研究[D]. 马遥.上海交通大学 2007
[7]粉煤灰做橡胶补强填料的研究[D]. 乔铁虎.辽宁工程技术大学 2007
[8]三元乙丙橡胶微发泡橡胶跑道研制与工业化试生产[D]. 杨志强.北京化工大学 2006
[9]不饱和羧酸金属盐原位增强丁腈橡胶的研究[D]. 赵阳.北京化工大学 2000
本文编号：2900440
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：207 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 密封材料的研究现状
1.2.1 密封材料分类
1.2.2 橡胶-金属复合密封材料的发展现状
1.3 丁腈橡胶
1.3.1 丁腈橡胶的结构与分类
1.3.2 丁腈橡胶的性能
1.3.3 丁腈橡胶的应用领域
1.3.4 橡胶溶剂选择的原则和方法
1.4 发泡橡胶的研究
1.4.1 发泡橡胶的制备工艺
1.4.2 发泡橡胶的形成过程
1.4.3 发泡与硫化的匹配对发泡橡胶的影响
1.5 谷壳灰作为橡胶填料的研究
1.5.1 谷壳灰的组成
1.5.2 谷壳灰的种类
1.5.3 谷壳灰作为橡胶填料的研究
1.6 不饱和羧酸金属盐补强橡胶
1.6.1 不饱和羧酸金属盐补强橡胶的交联结构模型
1.6.2 不饱和羧酸金属盐补强橡胶的交联过程
1.7 研究内容和创新点
1.7.1 研究内容
1.7.2 创新点
第2章 NBR 发泡涂层的制备及工艺研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料与试剂
2.2.2 实验设备与仪器
2.2.3 实验基本配方
2.2.4 NBR 发泡涂层的制备
2.2.5 测试与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 丁腈橡胶溶剂的选择
2.3.2 发泡剂含量对 NBR 发泡涂层结构和性能的影响
2.3.3 发泡温度对 NBR 发泡涂层结构和性能的影响
2.3.4 硫化体系对 NBR 发泡涂层结构和性能的影响
2.3.5 填料含量对 NBR 发泡涂层结构和性能的影响
2.4 本章小结
第3章 硅烷偶联剂和 MAH 改性 NBR/RHA 复合硫化涂层、复合发泡涂层的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料与试剂
3.2.2 实验设备与仪器
3.2.3 实验基本配方
3.2.4 实验工艺
3.2.5 性能测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 NBR/RHA 复合硫化涂层的结构与性能研究
3.3.2 NBR/RHA 复合发泡涂层的结构与性能研究
3.4 本章小结
第4章 MAA 原位界面改性 NBR/RHA 复合硫化涂层、复合发泡涂层的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料与试剂
4.2.2 实验设备与仪器
4.2.3 实验基本配方
4.2.4 实验工艺
4.2.5 性能测试与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 MAA 原位界面改性 NBR/RHA 复合硫化涂层的研究
4.3.2 MAA 原位界面改性 NBR/RHA 复合发泡涂层的研究
4.4 本章小结
第5章 NBR/RHA/ZDMA 杂化硫化涂层、杂化发泡涂层的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料与试剂
5.2.2 实验设备与仪器
5.2.3 实验基本配方
5.2.4 实验工艺
5.2.5 性能测试与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 NBR/RHA/ZDMA 杂化硫化涂层的研究
5.3.2 NBR/RHA/ZDMA 杂化发泡涂层的研究
5.4 本章小结
第6章 RHA 填充的 NBR 硫化涂层、发泡涂层在橡胶-金属复合材料上的应用
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验原料与试剂
6.2.2 实验设备与仪器
6.2.3 实验基本配方
6.2.4 实验工艺
6.2.5 性能测试与表征
6.3 结果与讨论
6.3.1 应用于密封领域
6.3.2 应用于吸声领域
6.4 本章小结
第7章 结论及展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]硫化体系对丁腈与丙烯酸酯并用胶用作金属密封垫片性能的影响[J]. 秦朝燕,邱俊明,邱祖民. 南昌大学学报(工科版). 2012(01)
[2]橡胶填料技术的进步(五)[J]. 于清溪. 世界橡胶工业. 2011(05)
[3]汽车发动机密封用丁腈橡胶涂料的研制[J]. 郑楠,梁志鸿,邱祖民. 涂料工业. 2011(05)
[4]内燃机密封用氟橡胶涂层金属复合板材的研制[J]. 梁志鸿,郑楠,邱祖民. 化工新型材料. 2011(04)
[5]我国无机填料的生产和应用概况[J]. 徐世传. 橡胶科技市场. 2009(23)
[6]Analysis and optimization of nitrile butadiene rubber sealing mechanism of ball valve[J]. Young-Chul PARK. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(S1)
[7]丁腈橡胶的市场分析[J]. 李玉芳,伍小明. 化学工业. 2009(07)
[8]金属覆胶复合密封材料及其发展和应用[J]. 童壮根,谢苏江,钱寅国. 流体机械. 2009(03)
[9]石棉的健康危害及安全使用研究进展[J]. 施海燕,毛翎. 上海预防医学杂志. 2009(03)
[10]金属涂覆丁腈橡胶密封板材的研制[J]. 童壮根,谢苏江,钱寅国,王科. 润滑与密封. 2009(01)
博士论文
[1]橡胶基纳米复合材料制备及性能研究[D]. 赵国璋.上海大学 2011
[2]MOPTMS改善稻壳纳米白炭黑有机溶剂分散性研究[D]. 李煜林.江南大学 2011
[3]稻壳资源的综合利用研究[D]. 任素霞.吉林大学 2009
[4]EPDM发泡材料的制备及结构与性能研究[D]. 王必勤.上海交通大学 2006
硕士论文
[1]三元乙丙橡胶发泡材料的研究[D]. 翟丽.华南理工大学 2010
[2]山梨酸及其盐增强及改性橡胶的研究[D]. 陈锋.华南理工大学 2010
[3]天然橡胶与金属热硫化粘接机理及工艺参数优化研究[D]. 汪凌燕.西安电子科技大学 2010
[4]SiO2高官能化改性和应用及核壳结构粒子的制备[D]. 韩晓洁.北京化工大学 2009
[5]内燃机用新型氟橡胶涂层金属密封垫片的研究[D]. 刘杰.南昌大学 2007
[6]天然橡胶发泡材料的制备和结构性能的研究[D]. 马遥.上海交通大学 2007
[7]粉煤灰做橡胶补强填料的研究[D]. 乔铁虎.辽宁工程技术大学 2007
[8]三元乙丙橡胶微发泡橡胶跑道研制与工业化试生产[D]. 杨志强.北京化工大学 2006
[9]不饱和羧酸金属盐原位增强丁腈橡胶的研究[D]. 赵阳.北京化工大学 2000
本文编号：2900440
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