不饱和羧酸金属盐原位增强丁腈橡胶的研究

不饱和羧酸金属盐原位增强丁腈橡胶的研究

吴静[1]2013年在《氢化丁腈橡胶及其复合材料的单轴拉伸取向及应变诱导结晶行为的研究》文中进行了进一步梳理众所周知,大分子链的拉伸取向及应变诱导结晶对橡胶材料的力学性能起到极其重要的作用。20世纪80年代末期,氢化丁腈橡胶(HNBR)开始商业化,但对HNBR及其复合材料的应变取向及诱导结晶行为的研究至今还很少。本论文综合采用偏振红外光谱、同步辐射广角X射线衍射(SR-WAXD)、同步辐射小角X射线散射(SR-SAXS)的方法研究了HNBR和甲基丙烯酸锌(ZDMA)原位聚合增强HNBR纳米复合材料的单轴拉伸取向及应变诱导结晶行为,主要工作及结果如下:(1)研究了丙烯腈含量对纯HNBR单轴拉伸取向及应变诱导结晶行为的影响。偏振红外光谱的结果表明:随丙烯腈含量从19%(HNBR-19)增大到41%(HNBR-41),在相同应变下HNBR的分子链平均取向度减小,但当丙烯腈含量达到44%(HNBR-44)时,在应变超过300%后其分子链平均取向度会显著高于HNBR-41和HNBR-33(丙烯腈含量33%);对于HNBR19和HNBR33,在拉伸过程中,氢化丁二烯均聚链段的取向度高于氢化丁二烯-丙烯腈共聚链段。SR-WAXD的结果表明:低丙烯腈含量和高丙烯腈含量的HNBR(HNBR-19、HNBR-41和HNBR-44)分别在拉伸应变≥αc=200%,αc=400%,αc=300%后出现应变诱导结晶(SIC)现象,但中丙烯腈含量的HNBR-33在单轴拉伸过程中不能产生SIC;HNBR19应变诱导生成的结晶是氢化丁二烯均聚链段构成类似聚乙烯的六方晶型,HNBR-41和HNBR-44应变诱导成的结晶则是由氢化丁二烯-丙烯腈交替共聚链段形成;应变诱导结晶度HNBR-19>HNBR-44>HNBR41,应变诱导产生的结晶均具有非常高的取向度,其C轴的相对拉伸方向的取向因子>0.95。SR-SXAS结果表明:HNBR应变诱导产生的结晶不具有长程有序结构。对比研究了高饱和(丙烯腈含量41%,饱和度98%,HNBR-41-98)和低饱和(丙烯腈含量41%,饱和度90%,HNBR-41-90)的单轴拉伸取向与应变诱导结晶行为,发现:在相同应变下,HNBR-41-98分子取向度高于HNBR-41-90;两种HNBR应变诱导产生的结晶结构相同,但HNBR-41-98在较低的应变即发生SIC,结晶度也较高。(2)对比研究ZDMA原位增强HNBR纳米复合材料(ZDMA/HNBR=30/100)及HNBR的单轴拉伸取向及应变诱导结晶行为。结果表明:在相同应变下,ZDMA/HNBR的分子取向度更高;ZDMA/HNBR较HNBR在较低的拉伸应变下出现SIC,且结晶度也更高,从而从分子水平解释了ZDMA对HNBR具有高增强的原因。(3)对比研究了ZDMA原位聚合增强高饱和度(丙烯腈含量44%,饱和度96%,HNBR-44-96)和低饱和度(丙烯腈含量44%,饱和度90%,HNBR-44-90)的HNBR纳米复合材料的单轴拉伸取向及应变诱导结晶行为的影响。结果表明:在相同应变下,ZDMA增强HNBR-44-96具有更高的分子取向度;ZDMA/HNBR-44-96较ZDMA/HNBR-44-90在较小的拉伸应变下出现SIC,且结晶度较高。研究了过氧化物交联剂用量对ZDMA增强HNBR44-90的拉伸取向及应变诱导结晶行为的影响,结果表明:随过氧化物用量从1份增加到3份,在相同应变下的分子取向度增高;且出现SIC的临界应变减小,结晶度提高。

袁新恒, 彭宗林, 张勇, 张祥福, 张隐西[2]2000年在《不饱和羧酸锌盐对NBR的增强》文中研究指明通过氧化锌与甲基丙烯酸或丙烯酸的中和反应 ,在丁腈橡胶 (NBR)中原位生成了甲基丙烯酸锌或丙烯酸锌 ,研究了过氧化物硫化NBR的力学性能和交联结构。结果表明 ,原位合成法甲基丙烯酸锌或丙烯酸锌增强NBR可得到与直接加入法类似的增强效果 ,硫化胶具有高强度、高硬度和高伸长率 ;对交联结构的分析表明 ,硫化胶的良好性能与其含离子交联键有密切关系

参考文献:

[1]. 氢化丁腈橡胶及其复合材料的单轴拉伸取向及应变诱导结晶行为的研究[D]. 吴静. 北京化工大学. 2013

[2]. 不饱和羧酸锌盐对NBR的增强[J]. 袁新恒, 彭宗林, 张勇, 张祥福, 张隐西. 合成橡胶工业. 2000

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