NBR/PP/层状硅酸盐纳米复合体系结构与性能研究

摘要

本文采用动态硫化法制备具有良好性能的NBR/PP热塑性弹性体，并通过采用层状硅酸盐蒙脱土对NBR/PP热塑性弹性体进行阻燃改性，讨论了蒙脱土对复合体系的结构与性能的影响l、通过比较过氧化物和硫黄硫化体系对材料性能的影响，研究工艺条件对NBR/PP热塑性弹性体力学性能的影响，得出采用过氧化物硫化体系能制备符合要求的NBR/PP热塑性弹性体，当橡塑比为70/30，交联剂DCP为3.0份，助交联剂TAIC为1.0份，采用一步法制备的NBR/PP热塑性弹性体性能较佳，此时NBR/PP热塑性弹性体的拉伸强度达到8.5MPa，断裂伸长率220％，邵氏A硬度为84。 通过对样品的力学性能分析经硅烷偶联剂表面处理后的纳米MMT比未经处理的的纳米MMT对基体NBR/PP的增强作用要好。当纳米蒙脱土(NanoMMT)的含量为5wt％时，纳米复合材料的拉伸强度达到最大值9.0 Mpa；从DSC分析可知，纳米MMT粒子的添加降低了纳米复合材料的结晶度，稍微提高了复合材料的结晶温度，降低了复合材料的熔融温度；SEM微观形态分析表明，与未表面处理的纳米蒙脱土(NanoMMT)微粒相比，经表面处理的纳米蒙脱土(NanoMMT)微粒在NBR/PP基体中的分散更加均匀，与NBR/PP之间的相容性更好。NBR/PP/纳米蒙脱土(NanoMMT)复合材料的介电常数以及介电损耗随纳米蒙脱土(NanoMMTl含量的增加而有所增加。NBR/PP/纳米蒙脱土(NanoMMT)复合材料的介电常数具有良好的频率稳定性，而NBR/PP/纳米蒙脱土(NanoMMT)复合材料的介电损耗在大于6GHz频率范围内出现损耗峰。 UL-94和LOI实验证明，MRP与纳米MMT具有协同阻燃效用，当纳米MMT为5wt％份，MRP含量为10wt％时，NBR/PP/纳米MMT/MRP复合材料的综合性能较好，复合材料的LOI为28，能通过UL-94 V-0级垂直燃烧标准。此时复合材料的拉伸强度为7.5MPa，断裂伸长率为160％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1文献综述

1.1.1热塑性弹性体概述

1.1.2动态硫化NBR/PP热塑性弹性体发展现状

1.1.3聚合物/层状硅酸盐纳米复合阻燃材料的进展

1.2本课题的研究意义

1.3本课题的研究目的

1.4本课题的研究内容

1.4.1 NBR/PP热塑性硫化胶的制备

1.4.2 NBR/PP/层状硅酸盐纳米复合阻燃材料的制备

1.5本课题的创新之处

第二章NBR/PP热塑性弹性体的制备与性能研究

2.1实验方法与实验内容

2.1.1原材料

2.1.2主要设备与仪器

2.1.3基本配方

2.1.4试样制备

2.1.5性能测试

2.2结果与讨论

2.2.1硫化体系对热塑性弹性体NBR/PP力学性能的影响

2.2.2制备工艺对热塑性弹性体NBR/PP力学性能的影响

2.2.3橡塑比对热塑性弹性体NBR/PP力学性能的影响

2.2.4硫化体系对热塑性弹性体NBR/PP形态结构的影响

2.3本章小结

第三章NBR/PP/纳米蒙脱土的制备与性能分析

3.1实验方法与实验内容

3.1.1主要原材料

3.1.2主要设备与仪器

3.1.3相容剂的制备

3.1.4钠基蒙脱土(Na-MMT)的有机化处理

3.1.5纳米蒙脱土(NanoMMT)的表面处理

3.1.6实验工艺

3.1.7性能测试方法

3.2结果与讨论

3.2.1相容剂的红外分析

3.2.2纳米蒙脱土(NanoMMT)粒子对NBR/PP力学性能的影响

3.2.3 NBR/PP/纳米蒙脱土(NanoMMT)复合材料的DSC分析

3.2.4 NBR/PP/纳米蒙脱土(NanoMMT)复合材料的微观结构分析

3.2.5 NBR/PP/纳米蒙脱土(NanoMMT)复合材料的介电性能

3.3本章小结

第四章纳米蒙脱土(NanoMMT)无卤阻燃NBR/PP热塑性弹性体

4.1实验方法与实验内容

4.1.1原材料

4.1.2主要设备与仪器

4.1.3试样制备

4.1.4性能测试

4.2结果与讨论

4.2.1 NBR/PP/纳米MMT/微胶囊红磷复合材料的阻燃性能研究

4.3本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢