發(fā)布時間：2021-03-08 11:39

　　氫化丁腈橡膠（HNBR）具有良好的力學性能、耐油性、耐高溫性和耐化學品腐蝕性,被廣泛地應用于機械、汽車、石油、化工等領域。碳納米管具有大長徑比、納米管徑等獨特的結(jié)構(gòu)特點,是橡膠工業(yè)中一種重要的納米填料。近年來,氫化丁腈橡膠/碳納米管復合材料的制備和性能研究成為了研究熱點之一。本文以氫化丁腈橡膠為基體,多壁碳納米管（MWCNT）為納米填料,制備HNBR/MWCNT復合材料。研究碳納米管用量、老化時間和熱油老化方式對復合材料的單軸拉伸、壓縮應力應變、應力軟化和應力松弛等力學行為的影響,通過紅外光譜（FT-IR）、熱重分析（TGA）、掃描電子顯微鏡（SEM）以及元素分析（EDS）對HNBR/MWCNT復合材料進行表征。首先,通過Mooney-Rivlin方程和Ogden模型方程分別對復合材料拉伸應力應變行為以及壓縮應力應變行為進行研究,結(jié)果表明復合材料的拉伸應力、拉伸彈性模量、壓縮應力、壓縮彈性模量以及壓縮應變能密度均隨著碳納米管用量的增加而增大;隨著碳納米管用量的增加,老化后復合材料的拉伸強度保持率、壓縮彈性模量保持率提高;與未壓縮熱油老化后的復合材料相比,壓縮狀態(tài)熱油老化后復合材料的壓縮... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 氫化丁腈橡膠概述
        1.1.1 氫化丁腈橡膠發(fā)展簡介
        1.1.2 氫化丁腈橡膠的結(jié)構(gòu)及性能研究
        1.1.3 氫化丁腈橡膠的應用
    1.2 碳納米管/氫化丁腈橡膠復合材料
        1.2.1 碳納米管的概述
        1.2.2 氫化丁腈橡膠/碳納米管復合材料的研究
    1.3 橡膠納米復合材料的力學行為
        1.3.1 超彈性行為
        1.3.2 應力松弛
        1.3.3 應力軟化效應
    1.4 研究目的和意義以及研究內(nèi)容
        1.4.1 研究目的和意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 主要原材料
    2.2 主要儀器設備
    2.3 試樣制備
    2.4 復合材料的老化試驗操作
    2.5 復合材料的性能測試
        2.5.1 拉伸性能
        2.5.2 應力松弛
        2.5.3 應力軟化
    2.6 復合材料的表征分析方法
        2.6.1 FT-IR分析
        2.6.2 TGA分析
        2.6.3 SEM分析
        2.6.4 EDS分析
第三章 氫化丁腈橡膠/碳納米管復合材料的應力應變行為研究
    3.1 引言
    3.2 復合材料單軸拉伸應力應變行為研究
        3.2.1 碳納米管用量對復合材料拉伸應力應變行為的影響
        3.2.2 碳納米管種類對復合材料拉伸應力應變行為的影響
        3.2.3 老化時間對復合材料拉伸應力應變行為的影響
    3.3 復合材料單軸壓縮應力應變行為研究
        3.3.1 碳納米管用量對復合材料壓縮應力應變行為的影響
        3.3.2 碳納米管種類對復合材料壓縮應力應變行為的影響
        3.3.3 老化時間對復合材料壓縮應力應變行為的影響
        3.3.4 耐油老化條件對復合材料壓縮應力應變行為的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 氫化丁腈橡膠/碳納米管復合材料的應力軟化研究
    4.1 引言
    4.2 碳納米管用量對復合材料應力軟化的影響
    4.3 老化時間對復合材料應力軟化的影響
    4.4 耐油老化條件對復合材料應力軟化的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 氫化丁腈橡膠/碳納米管復合材料的壓縮應力松弛行為研究
    5.1 引言
    5.2 復合材料在常溫下的物理松弛行為研究
    5.3 老化后復合材料的物理松弛行為研究
    5.4 復合材料在高溫油壓縮環(huán)境下的化學松弛行為研究
    5.5 本章小結(jié)
第六章 氫化丁腈橡膠/碳納米管復合材料的老化表征
    6.1 引言
    6.2 FT-IR分析
#標準油的 FT-IR 分析">        6.2.1 老化不同時間后3^#標準油的 FT-IR 分析
        6.2.2 復合材料老化后的ATR-FTIR分析
    6.3 TGA分析
        6.3.1 老化時間對復合材料耐熱性能的影響
        6.3.2 耐油老化條件對復合材料耐熱性能的影響
    6.4 SEM及EDS分析
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]丁腈橡膠密封圈液壓油中的老化機理[J]. 王占彬,肖淑華,范金娟,侯學勤.  宇航材料工藝. 2014(04)
[2]炭黑填充橡膠超彈性本構(gòu)模型的選取策略[J]. 胡小玲,劉秀,李明,羅文波.  工程力學. 2014(05)
[3]詹博特Zhanber</sup>氫化丁腈橡膠的性能及其應用[J]. 詹正云,辛麗紅.  世界橡膠工業(yè). 2014(04)
[4]熱空氣老化對補強氫化丁腈橡膠性能的影響[J]. 劉高君,趙明明,徐帥鋒,李超芹.  橡膠工業(yè). 2014(02)
[5]甲基丙烯酸鋅補強氫化丁腈橡膠耐老化性能的研究[J]. 趙明明,孫愛玲,李超芹.  橡膠工業(yè). 2013(10)
[6]炭黑填充橡膠復合材料的宏細觀力學行為研究[J]. 李慶,楊曉翔.  機械工程學報. 2013(18)
[7]氫化度與丙烯腈含量對HNBR硫化膠性能的影響[J]. 張成龍,李再峰,白延光,王寧,李巖峰,熊召舉.  高分子材料科學與工程. 2013(01)
[8]特種橡膠耐油性能的對比研究[J]. 宋中勤,李宏,胡海華,趙洪國,吳宇,何連成.  特種橡膠制品. 2012(02)
[9]彈性體拉伸取向和應變誘導結(jié)晶研究進展[J]. 徐志強,盧詠來,張立群,閆壽科.  高分子學報. 2011(06)
[10]炭黑/蒙脫土并用對HNBR復合材料性能的影響[J]. 劉麗,張如良,劉輝,張?zhí)斐?黃玉東.  材料科學與工藝. 2011(02)

博士論文
[1]炭黑填充橡膠黏超彈性力學行為的宏細觀研究[D]. 胡小玲.湘潭大學 2013
[2]納米碳酸鈣填充室溫硫化硅橡膠性能及其補強機理的研究[D]. 彭婭.四川大學 2004

碩士論文
[1]氫化丁腈橡膠及其復合材料的單軸拉伸取向及應變誘導結(jié)晶行為的研究[D]. 吳靜.北京化工大學 2013
[2]氫化丁腈橡膠的性能和改性[D]. 張東恒.北京化工大學 2002



本文編號：3070988