本文關(guān)鍵詞：天然杜仲橡膠的提取改性應(yīng)用及其形狀記憶材料的制備，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文采用有機相-水相相結(jié)合的方法提取得到天然杜仲橡膠,對所得產(chǎn)物進行表征,并考察了NR/EUG并用時,EUG的用量對加工性能及硫化膠綜合性能的影響;采用乳液法對杜仲膠進行環(huán)氧化改性,并將所得環(huán)氧化杜仲膠應(yīng)用于丁苯橡膠/白炭黑復(fù)合材料的界面改性,考察了環(huán)氧化杜仲膠的環(huán)氧度、用量對復(fù)合材料性能的影響,并與常用白炭黑分散劑的改性效果進行對比;利用天然杜仲橡膠為基體材料制備了杜仲膠基發(fā)泡形狀記憶材料和杜仲膠/HDPE形狀記憶材料,主要研究了交聯(lián)程度、發(fā)泡程度對杜仲膠形狀記憶材料性能的影響和天然杜仲橡膠/HDPE形狀記憶材料的三重形狀記憶效應(yīng)。首先,在天然杜仲橡膠(EUG)的提取及應(yīng)用方面,我們采用有機相-水相相結(jié)合的提取提取方法簡化了杜仲膠的提取分離工藝,對提取所得EUG的進行了表征,結(jié)果表明:經(jīng)復(fù)合酶預(yù)處理后的天然杜仲橡膠的相對分子質(zhì)量在30-40萬,分子量分布相對較窄;且其反-1,4-結(jié)構(gòu)含量為99%以上,且存在β、α兩種晶型。將EUG用于天然橡膠(NR)體系時,杜仲膠的加入可提高硫化膠的力學(xué)性能及耐磨性,改善壓縮生熱性能,但在一定程度上降低膠料的加工性能。其次在EUG的改性及應(yīng)用方面,我們以EUG為原料采用乳液法以過氧乙酸為環(huán)氧試劑制備了不同環(huán)氧度的環(huán)氧化天然杜仲橡膠(EEUG),并將EEUG用于改性丁苯橡膠/白炭黑復(fù)合材料。結(jié)果表明:EEUG具有較高環(huán)氧度時更有利于材料的加工性能和硫化膠力學(xué)性能、耐磨性的提高,以及壓縮生熱性能和白炭黑在SBR基體中的分散性的改善;EEUG-40在一定用量范圍內(nèi)可有效改善白炭黑的分散性,減輕填料“Payne”效應(yīng)改善膠料加工性能,提高硫化膠的物理機械性能、動態(tài)熱力學(xué)性能且降低其滾動阻力,但當(dāng)用量太大時材料的力學(xué)性能,加工性能及動態(tài)熱力學(xué)性能均有所降低,白炭黑分散性變差,EEUG-40用量為3份時,綜合性能最佳;EEUG-40對白炭黑在丁苯橡膠基體中分散效果的改善與普通白炭黑分散劑相當(dāng),是一種優(yōu)良的丁苯橡膠/白炭黑復(fù)合材料大分子界面改性劑。在EUG基形狀記憶材料的制備方面,首先利用熱膨脹物理微球發(fā)泡劑Expancel 920DU40制備了EUG基發(fā)泡形狀記憶材料,考察了硫黃用量及發(fā)泡劑Expancel 920DU40用量對其綜合性能的影響,結(jié)果表明:隨硫黃用量的增加而增大,EUG的結(jié)晶度及Tm降低,力學(xué)性能先降低后升高硬度明顯降低,材料的形狀記憶性能明顯下降,硫黃用量為0.8 phr時效果最佳;隨Expancel 920DU40用量的增加EUG結(jié)晶度和Tm稍有提高,材料的形狀記憶性能受Expancel 920DU40用量的影響較小。然后研究了EUG/HDPE形狀記憶材料三重形狀記憶效應(yīng),考察了DCP用量、EUG/HDPE并用比及S/DCP并用比對EUG/HDPE形狀記憶性能的影響,結(jié)果表明:隨DCP用量的增加EUG和HDPE的結(jié)晶度及Tm均降低,物理機械性能顯著下降,DCP用量增加材料的形狀記憶性能明顯降低DCP用量為1 phr時綜合性能最佳;隨HDPE用量的增加EUG相的結(jié)晶度和Tm降低,HDPE相的結(jié)晶度提高Tm基本不變,材料的發(fā)泡程度由于HDPE的加入有所增大,力學(xué)強度降低,定伸應(yīng)力及硬度提高,材料的形狀記憶性能并不隨HDPE用量的增加呈線性變化,當(dāng)EUG/HDPE為80/20時最佳;在硫黃用量一定時,隨DCP用量的增加,EUG和HDPE兩相的結(jié)晶度及Tm均降低,發(fā)泡程度不隨DCP用量的增加線性變化,力學(xué)性能先升高后降低,硬度明顯降低,材料的熱刺激響應(yīng)溫度溫度Tr降低,形狀回復(fù)率Rr增大。
【關(guān)鍵詞】：天然杜仲橡膠 提取 環(huán)氧化杜仲膠 大分子界面改性劑 形狀記憶
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ332.2;TB381
【目錄】：

• 摘要3-5
• abstract5-11
• 符號說明11-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 杜仲膠的概述12-19
• 1.1.1 杜仲樹的自然分布12
• 1.1.2 杜仲膠的結(jié)構(gòu)與基本性能12-15
• 1.1.2.1 杜仲植物的主要化學(xué)組分12
• 1.1.2.2 杜仲橡膠的結(jié)構(gòu)12-13
• 1.1.2.3 杜仲橡膠的基本性能13-15
• 1.1.3 杜仲橡膠的提取與分離研究15-17
• 1.1.3.1 杜仲橡膠的傳統(tǒng)提取分離工藝15-16
• 1.1.3.2 杜仲的先進提取工藝16-17
• 1.1.4 杜仲膠在橡塑材料中的應(yīng)用17-19
• 1.1.4.1 杜仲膠與橡膠材料共混17-18
• 1.1.4.2 杜仲膠與塑料共混18-19
• 1.2 白炭黑在橡膠補強中的應(yīng)用及改性19-22
• 1.2.1 白炭黑的分類及應(yīng)用19-20
• 1.2.1.1 白炭黑的分類19
• 1.2.1.2 白炭黑的橡膠補強應(yīng)用研究19-20
• 1.2.2 白炭黑的改性20-22
• 1.2.2.1 白炭黑的化學(xué)改性研究20-21
• 1.2.2.2 白炭黑的無機物包覆改性研究21
• 1.2.2.3 白炭黑的表面改性劑改性研究21
• 1.2.2.4 白炭黑的大分子界面改性劑改性研究21-22
• 1.3 形狀記憶聚合物22-24
• 1.3.1 SMP的形狀記憶機理22-23
• 1.3.2 SMP的刺激方式及形狀記憶性能研究23-24
• 1.3.2.1 SMP的刺激方式及分類23
• 1.3.2.2 SMP的形狀記憶性能研究23-24
• 1.4 課題研究背景及內(nèi)容24-26
• 1.4.1 課題研究背景及意義24-25
• 1.4.2 課題研究內(nèi)容25-26
• 第二章 天然杜仲橡膠水相-有機相提取、表征及其對天然橡膠性能的影響26-41
• 2.1 引言26-27
• 2.2 實驗部分27-28
• 2.2.1 主要原材料27
• 2.2.2 實驗設(shè)備27-28
• 2.3 實驗過程28-31
• 2.3.1 杜仲樹皮、樹葉的預(yù)處理、提取及表征28-29
• 2.3.1.1 生物酶預(yù)處理法預(yù)處理杜仲樹葉、樹皮28
• 2.3.1.2 天然杜仲橡膠的水相-有機相提取分離過程28-29
• 2.3.1.3 天然杜仲橡膠的表征29
• 2.3.2 天然杜仲橡膠對天然橡膠性能的影響實驗29-31
• 2.3.2.1 實驗配方29-30
• 2.3.2.2 試樣制備及性能測試30-31
• 2.4 結(jié)果與討論31-40
• 2.4.1 天然杜仲橡膠的提取及表征31-38
• 2.4.2 天然杜仲橡膠天然橡膠性能的影響38-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 第三章 環(huán)氧化天然杜仲橡膠改性丁苯橡膠/白炭黑復(fù)合材料41-67
• 3.1 引言41-42
• 3.2 實驗部分42
• 3.2.1 主要原材料42
• 3.2.2 實驗設(shè)備42
• 3.3 實驗過程42-47
• 3.3.1 EUG的提取42-43
• 3.3.2 EEUG的制備43-44
• 3.3.2.1 過氧乙酸的配置與標(biāo)定43
• 3.3.2.2 乳液法制備EEUG43-44
• 3.3.2.3 EEUG的表征與環(huán)氧度的計算44
• 3.3.3 EEUG改性丁苯橡膠/白炭黑復(fù)合材料44-47
• 3.3.3.1 實驗配方44-46
• 3.3.3.2 試樣制備及性能測試46-47
• 3.4 結(jié)果與討論47-65
• 3.4.1 EEUG的表征與環(huán)氧度的計算47-49
• 3.4.2 不同環(huán)氧度的EEUG改性丁苯橡膠/白炭黑復(fù)合材料49-53
• 3.4.3 不同用量的EEUG-40改性丁苯橡膠/白炭黑復(fù)合材料53-60
• 3.4.4 EEUG-40與普通白炭黑分散劑改性丁苯橡膠/白炭黑復(fù)合材料對比60-65
• 3.5 本章小結(jié)65-67
• 第四章 天然杜仲橡膠基形狀記憶材料的制備67-103
• 4.1 引言67-68
• 4.2 實驗部分68-69
• 4.2.1 主要原材料68
• 4.2.2 實驗設(shè)備68-69
• 4.3 實驗過程69-76
• 4.3.1 熱膨脹物理微球的表征69-70
• 4.3.1.1 紅外法(FTIR)69
• 4.3.1.2 熱失重法(TGA)與DSC法69
• 4.3.1.3 掃描電鏡(SEM)法69-70
• 4.3.2 天然杜仲橡膠基發(fā)泡形狀記憶材料的制備70-73
• 4.3.2.1 實驗配方70
• 4.3.2.2 試樣制備與性能測試70-73
• 4.3.3 杜仲膠/HDPE形狀記憶材料三重形狀記憶效應(yīng)的研究73-76
• 4.3.3.1 實驗配方73-74
• 4.3.3.2 試樣制備與性能測試74-76
• 4.4 結(jié)果與討論76-102
• 4.4.1 熱膨脹物理微球發(fā)泡劑的表征76-79
• 4.4.2 天然杜仲橡膠基發(fā)泡形狀記憶材料的性能79-88
• 4.4.2.1 硫黃用量對EUG基發(fā)泡形狀記憶材料綜合性能的影響79-84
• 4.4.2.2 Expancel 920DU40用量對EUG基發(fā)泡形狀記憶材料綜合性能的影響84-88
• 4.4.3 EUG/HDPE形狀記憶材料的三重形狀記憶效應(yīng)88-102
• 4.4.3.1 DCP用量對EUG/HDPE形狀記憶材料綜合性能的影響88-93
• 4.4.3.2 HDPE用量對EUG/HDPE發(fā)泡形狀記憶材料綜合性能的影響93-98
• 4.4.3.3 S/DCP并用比對EUG/HDPE發(fā)泡形狀記憶材料綜合性能的影響98-102
• 4.5 本章小結(jié)102-103
• 結(jié)論103-104
• 參考文獻104-110
• 致謝110-111
• 攻讀碩士研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄111-113

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  本文關(guān)鍵詞：天然杜仲橡膠的提取改性應(yīng)用及其形狀記憶材料的制備，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：283996