有机化填料、橡胶弹性体混杂PVC改性研究

摘要

经硅烷偶联剂KH550处理硬质陶土,复合在丁腈橡胶/聚氯乙烯硫化体系,所得复合材料有断裂强度20.5 MPa,断裂延伸率380％双高的力学性能.为研究上述共混材料的复合机理,采用热分析、红外光谱、扫描电镜分析表征该复合材料的结构和性能,红外光谱分析发现经表面处理后的陶土与聚合物基质产生化学结合,在复合材料的拉伸断面扫描电镜图象中,观察到表面处理过的陶土填料与聚合物基材有优良的界面相容,硫化作用进一步促进了复合材料各组分的多相逾渗;热分析结果证明了偶联和硫化是影响复合材料的玻璃化转变和热分解温度变化的主要原因.用马来酸酐接枝顺丁橡胶共混改性聚氯乙烯,并加入硬脂酸锌,所得的复合材料的断裂强度比顺丁橡胶/聚氯乙烯复合材料提高了50％,断裂延伸率增加30％,这是由于马来酸酐接枝顺丁橡胶增加与PVC的相容性和离子交联提高橡胶强度双重作用的结果.红外光谱分析也证明了马来酸酐已成功地接枝在顺丁橡胶大分子链上,其中的酸酐基团离子化后能与锌离子形成离子交联.通过共凝聚法制备无机填料填充粉末丁苯橡胶,用9wt％自制的Coron树脂(马来酸酐/苯乙烯为70/30)作包覆剂,50~70wt％超细碳酸钙作为隔离剂,制得的PSBR粒径不大于1毫米,具有良好应用性能;接枝反应改性丁苯粉末橡胶,加入30wt％接枝单体甲基丙烯酸甲酯和1.0wt％交联剂,所得的改性粉末丁苯橡胶/聚氯乙烯的拉伸强度比一般的粉末丁苯橡胶/聚氯乙烯提高了25％,抗冲强度提高了2.5倍.用8~12wt％纳米蒙脱土复合MMA-g-BR乳液,通过共凝聚法制得的粉末橡胶对聚氯乙烯改性效果最好.接枝反应改性丁苯粉末橡胶,加入25wt％接枝单体甲基丙烯酸甲酯和1.2wt％交联剂,所得的改性粉末丁苯橡胶/聚氯乙烯的拉伸强度比一般的粉末丁苯橡胶/聚氯乙烯提高了20％,抗冲强度提高了2倍.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1无机填料表面有机化处理研究进展

1.2丁腈橡胶和聚氯乙烯共混改性研究进展

1.3马来酸酐化学改性橡胶研究进展

1.4离聚体增容剂研究进展

1.5粉末橡胶研究进展

1.6橡胶纳米复合材料研究进展

1.7课题提出和意义

第二章表面有机化无机填料增强橡胶/PVC复合材料研究

2.1引言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.3.1橡胶种类和橡塑比对PVC力学性能影响

2.3.2增塑剂量对PVC力学性能影响

2.3.3硫化剂及硫化助剂对橡胶/PVC力学性能影响

2.3.4填料种类和填料量对橡胶/PVC力学性能影响

2.3.5表面处理剂种类和处理剂量对橡胶/PVC力学性能影响

2.3.6陶土与炭黑增强橡胶/PVC共混材料的力学性能比较

2.3.7陶土及表面处理后的粒径测定

2.3.8陶土/橡胶/PVC复合材料的热分析

2.3.9陶土/橡胶/PVC复合材料的红外光谱分析

2.3.10陶土/橡胶/PVC复合材料拉伸断面的扫描电镜分析

2.3.11陶土/橡胶/PVC复合材料的力学性能比较

2.4本章小结

第三章马来酸酐接枝橡胶离聚体改性PVC研究

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.3.1 NBR增容BR/PVC共混体系研究

3.3.2马来酸酐接枝橡胶增容橡胶/PVC

3.3.3马来酸酐接枝橡胶离聚体共混改性PVC

3.3.4马来酸酐接枝橡胶红外光谱表征

3.3.5马来酸酐接枝橡胶离聚体/PVC机理

3.4本章小结

第四章超细碳酸钙填充粉末丁苯橡胶的制备及共混改性PVC

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.3.1包覆剂种类、包覆剂量以及包覆剂结构组成的影响

4.3.2超细碳酸钙种类与超细碳酸钙量的影响

4.3.3接枝单体种类、接枝单体量以及交联剂的影响

4.3.4超细碳酸钙填充丁苯胶乳粉末化机理

4.4本章小结

第五章纳米蒙脱土/粉末橡胶的制备以及共混改性PVC

5.1引言

5.2实验部分

5.3结果与讨论

5.3.1纳米蒙脱土复合MMA-g-BS乳液凝聚粉末化工艺条件确定

5.3.2纳米蒙脱土复合MMA-g-BS乳液体系粘度研究

5.3.3纳米蒙脱土复合改性丁苯粉末橡胶（PSBR）共混改性PVC

5.4本章小结

第六章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文