丁腈橡胶/聚氯乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备与研究

摘要

本文选择自制的有机蒙脱土(OMMT)通过机械共混法与丁腈橡胶(NBR)、聚氯乙烯(PVC)共混，制备出纳米复合材料。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段，从结构与性能的关系出发，研究了有机蒙脱土品种和含量、复合材料的制备方法、聚合物的种类等因素对聚合物/有机蒙脱土复合材料的力学性能、耐溶剂性能、耐热性能等的影响，并从理论和应用两个方面进行了深入探讨。主要内容摘要如下：1.当橡胶比例占优时，OMMT体现对复合材料的补强作用。通过研究4种NBR/PVC/OMMT复合材料的综合性能选择出1＃OMMT是最佳的。并且找出不同含量的OMMT以及OMMT加料顺序对复合材料的影响。当1＃OMMT含量为3份时，拉伸强度提高了60.34％，撕裂强度提高了28.49％，耐油性也有所提高。利用XRD测试和TEM观察确认制备出了剥离型NBR/PVC/OMMT纳米复合材料；而且典型的工业传输带橡胶配方的性能测试结果显示，3.0份OMMT代替等量高耐磨碳黑时，性能提高明显，而且若加入10份普通碳酸钙替代等量碳黑，可以在不降低性能的前提下，降低成本。2.当塑料比例占优时，OMMT体现对复合材料的增韧作用。通过研究4种NBR/PVC/OMMT复合材料的综合性能选择出1＃OMMT是最佳的。并且找出不同含量的OMMT对复合材料的影响。当1＃OMMT含量为3份时，拉伸强度提高了51.17％，冲击强度提高了26.86％。利用XRD测试确认制备出了剥离型NBR/PVC/OMMT纳米复合材料。而且在工业管材应用中，3份1＃OMMT和11份NBR即可代替20份NBR所起到的增韧效果，冲击强度提高了5.9％，拉伸强度提高了17.03％。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言

第一章文献综述

1.1纳米复合材料的综述

1.2聚合物／蒙脱土纳米复合材料的概述

1.3蒙脱土的结构特点及改性:

1.4橡胶／蒙脱土纳米复合材料的研究

1.5 PVC增韧的概述

1.6本课题研究的主要内容、目的和意义

第二章实验部分

2.1主要实验原料

2.2主要实验仪器设备

2.3试样制备

2.4复合材料的测试

第三章有机蒙脱土增强NBR／PVC复合材料的研究

引言

3.1 NBR／PVC复合材料不同橡塑比的研究

3.11 NBR／PVC复合材料不同橡塑比的门尼粘度

3.1.2橡塑比对复合材料力学性能

3.12不同橡塑比对复合材料耐油性的影响

3.2不同牌号有机蒙脱土对复合材料的影响

3.2.1不同牌号有机蒙脱土对复合材料的硫化性能的影响

3.2.2不同牌号有机蒙脱土对复合材料力学性能的影响

3.3 1#有机蒙脱土对复合材料物理机械性能的研究

3.3.1 X射线衍射分析

3.3.2 TEM分析

3.3.3不同方法制备NBR／PVC／OMMT纳米复合材料的力学性能研究

3.3.4 1#OMMT含量对复合材料耐油性的影响

3.4 NBR／PVC／OMMT复合材料的工业实验

3.4.1 NBR／PVC／OMMT复合材料的工业应用的力学性能研究

3.4.2硫化性能的影响

3.4.3耐老化性能

3.4.4耐油性分析

3.4.5耐磨性分析

3.5 本章小结

第四章有机蒙脱土增韧NBR／PVC复合材料的研究

引言

4.1不同牌号OMMT对NBR/PVC复合材料的影响

4.1.1不同增韧体系对复合材料的影响

4.1.2不同牌号OMMT对复合材料的影响

4.2 X射线衍射分析

4.3 1#OMMT变量分析

4.4工业应用

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢