聚四氟乙烯改性丁苯/丁腈橡胶性能研究

摘要

橡胶是具有可逆形变的高弹性材料,主要用作轮胎、胶管、密封材料等,广泛用于国民经济各行业。利用物理或化学方法改善橡胶材料在某些方面的性能,甚至赋予独特功能是目前高分子科学研究的前沿领域。本文选取在橡胶改性方面鲜有报道的聚四氟乙烯分散液来改性丁苯橡胶和丁腈橡胶,以期通过氟元素的引入,改善橡胶的耐候性、耐腐蚀性、耐沾污性、耐溶剂性、耐高温性等,提高丁苯橡胶、丁腈橡胶的性能。本文主体分为两部分:
　　第一部分,选取聚四氟乙烯分散液,采用乳液共沉法,研究了其对丁苯橡胶性能的影响。PTFE分散液的加入,提高了乳聚丁苯橡胶的耐油性,且其耐油性与PTFE分散液含量基本呈正比关系。在耐油性测试前后,PTFE含量为40％和50%的S BR/PTFE质量变化率约为28%,接近于丁腈橡胶制品的耐油标准25%。此外,共混体系的力学性能也有一定改善,对于SBR/PTFE体系:共混比为90/10时,硬度增幅最大;在共混比为80/20时,拉断强力达到最大值。拉断伸长率随着体系PTFE含量的增加,呈递减趋势。综合考虑,当PTFE含量为10%~20%时,胶料耐焦烧性好,加工安全性较高,性能最优。
　　第二部分,采用乳液共沉和机械共混的方法,制得了 NBR/PTFE复合材料。对于NBR/PTFE共沉胶,PTFE分散液的加入,也可提高其耐油性,但增幅不明显。共混比为95/5时,硬度增幅最大;随着PTFE含量的增多,拉断强力、拉断伸长率均呈递减趋势,共混比为95/5时,损失最小;综合考虑,当PTFE含量为5%~10%时,胶料耐焦烧性好,加工安全性较高,性能最优。对于 NBR/PTFE共混胶,其性能变化趋势基本一致,但共沉胶增幅略大于共混胶,由于共混胶中,PTFE微粒粒径较小(100nm),对NBR有一定的补强作用,导致共混胶和共沉胶在拉伸强度和300%定伸强力上变化迥异。

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西北师范大学研究生学位论文作者信息

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英文摘要

第一章 文献综述

1 .1丁苯橡胶

1. 1. 1 丁苯橡胶概述

1. 1. 2 丁苯橡胶的生产及消费情况

1. 1. 3 丁苯橡胶共混改性研究现状

1. 1. 4 丁苯橡胶发展趋势[4 , 44-45 ]

1 .2 丁腈橡胶

1. 2. 1 丁腈橡胶概述

1. 2. 2 丁腈橡胶的生产及消费情况

1. 2. 3 丁腈橡胶共混改性研究现状

1. 2. 4 丁腈橡胶发展趋势

1 .3选题的目的、意义和主要内容

1 .4 本课题的创新性

第二章 乳聚丁苯橡胶/聚四氟乙烯共沉胶的性能研究

2 .1引言

2 .2 实验部分

2. 2. 1 主要原料及助剂

2. 2. 2 主要仪器及设备

2. 2. 3 共沉实验

2. 2. 4 测试和表征

2 .3结果与讨论

2. 3. 1 不同胶料对混炼硫化加料顺序的影响

2.3.2 SBR/PTFE共沉胶组分分析

2. 3. 3不同共混比对S BR/PTF E共沉胶硫化特性的影响

2. 3. 4不同共混比对S BR/PTF E共沉胶门尼粘度的影响

2.3.5 不同共混比对SBR/PTFE共沉胶物理机械性能的影响

2. 3. 6 不同共混比S BR/PTF E共沉胶热分析结果

2.3.7 不同共混比对SBR/PTFE共沉胶交联密度的影响

2.3.8不同共混比SBR/PTFE共沉胶拉伸断面情况分析

2. 3. 9不同共混比对S BR/PTF E共沉胶耐油性的影响

2 .4 小结

第三章 丁腈橡胶/聚四氟乙烯共沉胶的性能研究

3 .1引言

3 .2 实验部分

3. 2. 1 主要原料及助剂

3. 2. 2 主要仪器及设备

3. 2. 3共沉实验

3.2.4共混实验（Mechanical blending method ）

3. 2. 5测试和表征

3 .3结果与讨论

3. 3. 1 不同胶料对混炼硫化加料顺序的影响

3.3.2 NBR/PTFE共沉胶组分分析

3. 3. 3 不同共混比对NBR/P TF E共沉胶硫化特性的影响

3. 3. 4不同共混比对NBR/PT F E共沉胶门尼粘度的影响

3. 3. 5 不同共混比对NBR/P TF E共沉胶物理机械性能的影响

3. 3. 6不同共混比对NBR/PT F E共沉胶交联密度的影响

3. 3. 7 不同共混比对NBR/P TF E共沉胶拉伸断面情况分析

3. 3. 8 不同共混比对NBR/P TF E共沉胶耐油性的影响

3. 3. 9 不同共混方式对NBR/PT F E的影响

3 .4 小结

第四章 结论

参考文献

研究成果及参与的项目

致谢