NBR3308结构性能评价及其在发泡材料中的应用研究

摘要

论文对兰州石化5万吨装置开发的NBR3308与南帝NBR1042、LGNBR6280进行了微观结构和宏观性能的对比分析，并针对NBR3308的结构特性对其在发泡制品中的应用进行了研究。
　　通过微观结构对比分析，发现兰化3308的玻璃化转变温度的温度范围最宽，结合GPC检测分析可知，兰化NBR3308分子量分布较宽。由热失重分析可知，兰化的NBR3308和南帝的NBR1042热分解温度较高，比LG的NBR6280高7℃，说明兰化的NBR3308热稳定性相对较好。从失重残留物含量看，兰化的NBR3308和南帝的NBR1042的无机助剂含量高于LG6280.由核磁共振谱图分析丙烯腈含量的大小排序依次为:兰化3308＞LG6280＞南帝1042。Cis-1，4丁二烯含量略高，1，2结构含量低于其它两种胶。
　　通过使用性能对比分析，兰化3308的流动性最好，硫化时间介于LG6280和南帝1042之间。兰拉伸强度和断裂伸长率也介于两种胶之间，压缩永久变形率最小，硬度最大，三种胶浸油后硬度变化基本一致，NBR3308的质量变化最小，拉伸强度与断裂伸长率的变化都介于另两种胶之间。
　　通过NBR3308发泡性能的研究，发现NBR3308加工性能好，发泡密度小，泡孔大而均匀，在发泡性能上较NBR1042好的多。研究了橡塑配比、硫化体系、发泡体系、增塑体系、补强体系对NBR3308发泡性能的影响。硫磺用量增加，发泡密度增加。发泡剂用量增加，发泡密度线性下降，超过18份后，密度不再受发泡剂用量的影响。炭黑粒径越小，发泡制品密度越大;N990的补强性能较差，所得产品的强度低;N660炭黑比较适宜用于发泡制品，既有较好强度，发泡制品密度较低。但随用量增加，发泡制品密度增加，超过10份增速减缓。增塑体系用量在40份以内，有利于降低制品的密度，超过40份后对密度的影响减缓，而且析出严重。
　　采用HAAKE转矩流变仪对NBR3308混炼胶动态预硫化之后，发现随着硫磺用量的增加，预硫化混炼胶的凝胶含量增加;预硫化程度增加，发泡材料的密度先下降后上升;SEM显示泡孔具有完整的泡壁，并形成一种层次性的泡沫结构。

目录

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 丁腈橡胶的研究背景

1．2 聚合物发泡材料的概述

1．2．1 发泡材料的定义与分类

1．2．2 发泡材料的制备

1．2．3 发泡材料的性能

1．2．4 聚合物发泡材料的应用

1．3 橡胶发泡材料的发展概况

1．4 橡胶发泡材料的原材料

1．4．1 胶料选择

1．4．2 硫化体系

1．4．3 发泡体系

1．4．4 填料体系

1．4．5 增塑剂

1．4．6 其他助剂

1．5 橡胶发泡材料的相关研究

1．5．1 橡胶发泡理论

1．5．2 发泡反应与硫化反应的匹配研究

1．5．3 发泡剂及其分解机理

1．6 NBR／PVC橡塑发泡材料概述及研究进展

1．6．1 NBR／PVC橡塑发泡材料概述

1．6．2 NBR／PVC橡塑发泡材料研究进展

1．6．3 NBR／PVC橡塑发泡材料的成型工艺

1．6．4 NBR／PVC共混胶硫化体系分析

1．7 主要研究目的和内容

1．7．1 研究目的

1．7．2 研究内容

第二章 实验部分

2．1 实验原料与试剂

2．2 实验设备与仪器

2．3 基本配方

2．4 混炼胶料制备工艺

2．5 硫化发泡工艺

2．6 测试方法

2．6．1 TGA／DSC测定

2．6．2 制品密度的测定

2．6．3 物理机械性能测定

2．6．4 硫化发泡曲线测定

2．6．5 门尼粘度测定

2．6．6 NBR／PVC相态结构观察

2．6．7 泡孔结构观察

第三章 NBR3308性能评价

3．1 实验配方

3．2 试样制备

3．3 结构和性能测试

3．4 结果与讨论

3．4．1 热重分析

3．4．2 玻璃化转变温度

3．4．3 生胶GPC分析

3．4．4 生胶1H-NMR分析

3．4．5 硫化曲线

3．4．6 物理机械性能

3．4．7 压缩永久变形

3．4．8 硫化胶耐介质性能(耐3#油)

3．5 本章小结

第四章 发泡剂与发泡助剂的作用特性研究

4．1 发泡剂的分解特性研究

4．2 发泡助剂对发泡剂分解温度的影响

4．3 发泡助剂对胶料硫化性能的影响

4．4 发泡助剂对胶料物理性能的影响

4．5 本章小结

第五章 NBR发泡材料性能研究

5．1 三种NBR发泡性能比较

5．1．1 三种发泡材料的物理机械性能对比

5．1．2 三种发泡材料的泡孔结构对比

5．2 NBR／PVC共混发泡材料的性能研究

5．2．1 橡塑配比的影响

5．2．2 硫化体系的影响

5．2．3 发泡剂用量对发泡制品性能的影响

5．2．4 炭黑补强体系对发泡制品性能的影响

5．2．5 增塑体系对发泡制品性能的影响

5．3 本章小结

第六章 动态预硫化对NBR发泡的影响及其性能研究

6．1 实验部分

6．1．1 实验配方

6．1．2 试样制备

6．1．3 结构和性能测试

6．2 结果与讨论

6．2．1 NBR3308的预硫化

6．2．2 预硫化混炼胶的凝胶含量

6．2．3 预硫化混炼胶的流变性能

6．2．4 预硫化对发泡的影响

6．2．5 预硫化工艺中不同发泡剂用量对混炼胶的发泡行为及性能

6．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

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