氟橡胶/硅橡胶并用胶的结构和性能研究

摘要

本论文主要研究了氟橡胶（FKM）与硅橡胶并用胶的结构和性能，探索不同硫化剂体系对FKM及其接枝产物的硫化性能的影响。
　　 1．通过机械共混法制备了氟橡胶/硅橡胶并用胶，研究了不同并用比的氟橡胶/硅橡胶并用胶的硫化特性、物理机械性能、耐老化性、热稳定性、耐油性和高温压缩永久变形性能。实验结果表明：并用胶的正硫化时间比纯氟橡胶更短。随着并用胶中硅橡胶份数的增加，并用胶的拉伸强度降低，高温压缩永久形变增大，耐油性变差。
　　 2．考察动态硫化等共混方法对并用胶加工性能的影响。实验结果表明：不同制备方法制得的氟橡胶/硅橡胶并用胶的硫化特性有较大差别，三种氟橡胶/硅橡胶并用胶中，2＃并用胶的拉伸强度最大，达10Mpa，综合力学性能最好。三种氟橡胶/硅橡胶并用胶的DMA曲线在-40℃和0℃附近分别显示硅橡胶和氟橡胶的阻尼峰，三者的tanδ相差不大。不同制备方法对氟橡胶和硅橡胶的相容性有一定影响。
　　 3．在非隔氧和BPO为引发剂条件下，研究了26型氟橡胶在乙酸乙酯溶剂中接枝烯丙基胺。使用不同的过氧化物硫化剂硫化接枝产物。实验结果表明：通过全反射红外光谱分析，发现烯丙基胺成功接枝在FKM的分子链上。FKM的一烯丙基胺接枝产物在过氧化物硫化剂DCP/TAIC和双2，5/TAIC的作用下均产生明显的硫化，而FKM的二烯丙基胺接枝产物，在相同的过氧化物硫化剂作用下却无硫化现象，再次证明了烯丙基胺是按第一种接枝反应机理进行接枝反应。当FKM溶液法接枝一烯丙基胺的反应条件为：BPO含量为6wt％，反应时间为4h，反应温度为90℃时，接枝产物的硫化性能最好。
　　 4．初步探索及验证使用甲酸铵和己二胺在乙醇溶剂中进行反应，合成制备了一种氟橡胶专用硫化剂，实验结果表明：从合成产物的红外谱图中可以看出，因反应条件的不同，可得到不同的合成产物。从合成产物的X射线衍射图中可以看出，四种产物都是结晶性非常好的晶体，且晶体结构各不相同。3＃和4＃合成产物对氟橡胶有明显的硫化作用，特别是4＃合成产物的硫化作用尤其明显，最高转矩高达到47．82dN．m，但在炼胶过程中也存在着较明显的焦烧现象。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 氟橡胶简介

1.1.1 氟橡胶的合成方法

1.1.2 氟橡胶的结构及性能

1.1.3 氟橡胶的应用

1.1.4 氟橡胶的商业化品种及市场需求

1.2 氟橡胶的硫化及加工技术

1.2.1 氟橡胶的硫化体系研究进展

1.2.2 氟橡胶加工配合助剂

1.2.3 氟橡胶的加工工艺

1.3 氟橡胶的改性研究进展

1.3.1 合成新型氟橡胶

1.3.2 氟橡胶的并用改性

1.3.3 氟橡胶的填充改性

1.3.4 氟橡胶的表面改性

1.4 氟橡胶的改性研究的不足

1.5 本课题的研究目的和主要内容

第二章 氟橡胶/硅橡胶并用胶的性能研究

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 主要原材料

2.2.2 仪器与设备

2.2.3 试验方法

2.2.4 性能测试

2.3 结果与讨论

2.3.1 氟橡胶/硅橡胶并用胶的硫化特性

2.3.2 氟橡胶/硅橡胶并用胶的力学性能

2.3.3 氟橡胶/硅橡胶并用胶的高温压缩永久变形性能

2.3.4 氟橡胶/硅橡胶并用胶的耐热油性能

2.3.5 氟橡胶/硅橡胶并用胶的耐热空气老化性能

2.3.6 氟橡胶/硅橡胶并用胶的形貌分析

2.4 本章小结

第三章 加工工艺对氟橡胶/硅橡胶并用胶性能的影响

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 主要原材料

3.2.2 仪器与设备

3.2.3 实验方法

3.2.4 性能测试

3.3 结果与讨论

3.3.1 硫化特性

3.3.2 力学性能

3.3.3 耐油性能

3.3.4 耐热老化性能

3.3.5 动态力学性能

3.4 本章小结

第四章 氟橡胶接枝烯丙基胺的研究

4.1 前言

4.2 实验部分

4.2.1 主要原材料

4.2.2 仪器与设备

4.2.3 实验方法

4.2.4 性能测试

4.3 结果与讨论

4.3.1 反应机理

4.3.2 接枝产物的红外分析

4.3.3 氟橡胶接枝产物的硫化特性

4.4 本章小结

第五章 氟橡胶硫化剂的合成与硫化性能探讨

5.1 前言

5.2 实验部分

5.2.1 主要原材料

5.2.2 仪器与设备

5.2.3 实验方法

5.2.4 性能测试

5.3 结果与讨论

5.3.1 反应机理

5.3.2 合成产物的红外分析

5.3.3 合成产物的XRD分析

5.3.4 合成产物的硫化特性

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢