硫化工艺对橡胶/黏土纳米复合材料结构与性能的影响
橡胶/黏土纳米复合材料(RCNs)中，黏土在基体中的分散状态决定了材料的最终性能。橡胶常采用硫磺或过氧化物硫化，在硫化过程中需要经过高温、高压过程。在此过程中RCNs的微观结构会发生明显的变化，热硫化后黏土在橡胶基体中的分散状况明显不如混炼胶。辐射交联是通过利用离子、射线诱发高分子链间生成交联键，形成网状结构，具有可以在常温下进行的特点。本文通过改变硫化工艺研究黏土在橡胶基体中的微观结构及材料性能的变化，具体工作如下:
1、选用丁基橡胶(IR)、溴化丁基橡胶(BIIR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)三种极性不同的橡胶为基体准备橡胶/黏土纳米复合材料，考察了不同硫化压力下复合材料微观结构和性能的变化。结果表明，高硫化压力不利于黏土在橡胶中的分散及层间距的扩大，但有利于RCNs力学性能和气密性的提高。硫化压力对非极性橡胶基体的RCNs性能影响更大。
2、通过辐射预硫化BIIRCNs促进橡胶分子链在常温、常压下交联，以期抑制黏土在热硫化过程中的团聚。结果表明，辐射预硫化剂量对黏土层间距的影响很小。随着预辐射剂量的提高，黏土在热硫化后的分散变化减小，说明辐射预硫化有利于抑制黏土片层的团聚。辐射预硫化有利于提高BIIRCNs的定伸强度和气密性，增强橡胶与黏土间的相互作用。
3、研究了不同敏化剂对辐射硫化CIIRCNs结构与性能的影响。结果表明，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPT)最利于CIIRCNs的辐射硫化。辐射预硫化有利于抑制黏土的团聚和硫化过程中气泡的产生，从而提高CⅡRCNs的性能。
硫化工艺;卤化丁基橡胶;黏土纳米;复合材料;辐射硫化;微观结构;力学性能
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
卢咏来
2012
中文
TB332;TQ330.67
69
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）