PLLA/NBR共混型热塑性硫化胶的制备、结构与性能

摘要

本文探索了采用动态硫化技术制备PLLA/NBR共混型热塑性硫化胶(PLLA/NBR-TPV)的方法并研究了其结构与性能。创新之处在于采用来源自然、可生物降解的聚乳酸(PLLA)作为热塑性树脂成分，在保持热塑性硫化胶的高弹性及热可塑性的基础上能够部分生物降解;同时，与文献报道中所述的动态硫化温度要高于树脂相熔点的20～30℃相比，动态硫化温度较低，这不仅减小了能耗，也避免了聚乳酸在高温下过多地降解;且采用较简单的工艺设备及工艺条件即可制备出性能优异的动态硫化热塑性硫化胶，拉伸强度可达15MPa，断裂伸长率高达300％。
　　通过对配方调控及工艺优化两大方面的研究，掌握了制备PLLA/NBR-TPV合适的工艺条件，探索了配方因素对PLLA/NBR-TPV的性能及结构的影响。研究结果表明:NBR/PLLA(橡塑比)、硫化剂用量及促进剂体系对PLLA/NBR-TPV的性能均有一定的影响。NBR/PLLA在7∶3～4∶6范围内，均可制备出性能较好的热塑性硫化胶材料，尤其在NBR/PLLA为5.5∶4.5时制备的PLLA/NBR-TPV性能最优;硫化剂含量及不同的促进剂体系通过影响动态硫化过程中NBR的交联与破碎过程来影响其相态结构，从而影响PLLA/NBR-TPV的性能。其中硫化剂硫磺用量为1 phr、促进剂体系为PX/BZ/T.T时制备的PLLA/NBR-TPV性能最优。
　　通过TEM观察了不同橡塑比及不同动态硫化时间所制备PLLA/NBR-TPV的相态结构。结果表明:NBR/PLLA为7∶3时，PLLA/NBR-TPV是以NBR为连续相的海岛结构，此时材料的流动性较差，较难成型;随PLLA相对含量的提高，PLLA/NBR-TPV的相态结构逐渐演变为以交联的NBR为分散相的海岛结构，相应的PLLA/NBR-TPV的力学性能较优。NBR/PLLA为5.5∶4.5时，随动态硫化时间的延长，PLLA/NBR共混物的相态结构从PLLA、NBR两相共连续结构逐渐演变为以NBR为分散相的海岛结构，动态硫化时间为400S下制备的PLLA/NBR-TPV的性能最佳。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 聚乳酸简介

1．2．1 聚乳酸的基本性质

1．2．2 聚乳酸的改性研究进展

1．3 热塑性硫化胶简介

1．3．1 热塑性硫化胶的制备

1．3．2 影响热塑性硫化胶性能的因素

1．3．3 热塑性硫化胶的应用

1．3．4 热塑性硫化胶的发展现状

1．4 课题的提出、意义及实验方案

第二章 橡塑比对PLLA／NBR-TPV性能及结构的影响

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 主要原料

2．2．2 试样的制备

2．2．3 分析与测试

2．3 结果与讨论

2．3．1 橡塑比对PLLA／NBR-TPV力学性能的影响

2．3．2 橡塑比对PLLA／NBR-TPV的可重复加工性能的影响

2．3．3 橡塑比对PLLA／NBR-TPV的热性能的影响

2．3．4 橡塑比对PLLA／NBR-TPV的微观结构的影响

2．3．5 小结

第三章 硫化体系对PLLA／NBR-TPV力学性能的影响

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 主要原料

3．2．2 试样的制备

3．2．3 分析与测试

3．3 结果与讨论

3．3．1 硫化剂用量对PLLA／NBR-TPV力学性能的影响

3．3．2 促进剂体系对PLLA／NBR-TPV力学性能的影响

3．4 本章小结

第四章 工艺因素对PLLA／NBR-TPV的性能及微观结构的影响

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 主要原料

4．2．2 试样的制备

4．2．3 分析与测试

4．3 结果与讨论

4．3．1 动态硫化温度的考察

4．3．2 加料顺序的考察

4．3．3 动态硫化时间的考察

4．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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