在固相條件下,氯化丁基橡膠在白炭黑作用下從多晶無序化向單晶有序化轉(zhuǎn)變。采用機(jī)械混煉法制備了氯化丁基橡膠/白炭黑復(fù)合材料,利用X射線衍射（XRD）和掃描電鏡（SEM）表征了復(fù)合材料向有序化轉(zhuǎn)變的過程。結(jié)果表明:氯化丁基橡膠的有序化轉(zhuǎn)變?cè)跈C(jī)械混煉的過程中就已經(jīng)發(fā)生,在硫化過程中,隨著硫化時(shí)間的增加,有序化轉(zhuǎn)變的程度有所提高,且隨著白炭黑添加量的增多,橡膠分子變得越來越規(guī)整,力學(xué)性能也得到了改善;混煉膠料硫化過程結(jié)束后,橡膠分子鏈間晶型結(jié)構(gòu)保持在復(fù)合材料中。 

【文章來源】：化學(xué)研究與應(yīng)用. 2017,29(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

原膠結(jié)構(gòu)圖

在X射線衍射法中的多晶有序化過程表1硫化膠樣品編號(hào)Table1Compositionofthevulcanizedrubbers編號(hào)123456膠料成分CIIＲCIIＲ/白炭黑硫化膠中白炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%1258101.4性能表征用UltimaTV型X射線衍射儀，在20KV×2mA×0.04kW條件下，連續(xù)掃描記譜，0～40掃描范圍測(cè)試，完成各個(gè)膠料的結(jié)晶轉(zhuǎn)變。在JSM-6390LV型掃描電鏡上，觀察不同加工后的膠料結(jié)晶狀態(tài)及組織結(jié)構(gòu)分布情況。2結(jié)果與討論2.1生膠的XＲD和SEM試驗(yàn)分別將氯化丁基橡膠生膠(沒有經(jīng)過任何加工)及混煉膠置于XＲD上，進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見圖2。圖2CIIＲ硫化前X射線衍射分析Fig．2XＲDpatternsofCIIＲbeforevulcanization，(a)CIIＲrubber，(b)therubbercompoundwithoutwhitecarbonblack，and(c)therubbercompoundwithallannexingagent(a):CIIＲ生膠的XＲD(b):未添加白炭黑混煉膠XＲD(c):CIIＲ+所有添加劑的混煉膠XＲD由圖2可知，氯化丁基橡膠生膠的x射線衍射圖(左圖)中，共有5處出現(xiàn)了強(qiáng)的X射線衍射峰，表明氯化丁基橡膠生膠中可能存有5種不同的晶體排列結(jié)構(gòu)，沒有經(jīng)過任何處理的橡膠高分子，呈典型的雜亂排列分布狀態(tài)，每一種晶型的鏈段衍射峰均出現(xiàn)在圖2(左圖)中。經(jīng)混煉加工后，在添加了其他助劑、僅僅未添加添加白炭黑的氯化丁基橡膠的X射線衍射峰(中圖)型幾乎沒有發(fā)生變化，其衍射圖中峰型與左圖一致;但是，當(dāng)添加了白炭黑之后，氯化丁基橡膠的X射線衍射峰(右圖)中只出現(xiàn)了4處強(qiáng)弱不同衍射峰，320處的峰消失掉。這是因?yàn)�，在�?jīng)過混煉加工過程的后期，加入了白炭黑后，氯化丁基橡膠與白炭黑開始發(fā)生了分子交聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致原膠鏈段與白炭黑分子發(fā)生了更強(qiáng)的物理作用甚至是部分化學(xué)鍵合，導(dǎo)致橡膠晶態(tài)分布的某些結(jié)晶消失，X射線衍射峰減弱，甚至消

湎哐萇浞?中圖)型幾乎沒有發(fā)生變化，其衍射圖中峰型與左圖一致;但是，當(dāng)添加了白炭黑之后，氯化丁基橡膠的X射線衍射峰(右圖)中只出現(xiàn)了4處強(qiáng)弱不同衍射峰，320處的峰消失掉。這是因?yàn)椋诮?jīng)過混煉加工過程的后期，加入了白炭黑后，氯化丁基橡膠與白炭黑開始發(fā)生了分子交聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致原膠鏈段與白炭黑分子發(fā)生了更強(qiáng)的物理作用甚至是部分化學(xué)鍵合，導(dǎo)致橡膠晶態(tài)分布的某些結(jié)晶消失，X射線衍射峰減弱，甚至消失。將薄片狀氯化丁基橡膠原膠及混煉膠分別進(jìn)行噴金處理后，置于SEM上，進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見圖3。圖3CIIＲ硫化前SEM照片F(xiàn)ig．3SEMofCIIＲbeforevulcanizing由圖3可知，在5000倍下，氯化丁基橡膠原膠SEM照片(左圖)表面相對(duì)平整，添加白炭黑等助劑時(shí)，經(jīng)混煉加工后，橡膠高分子部分開始出現(xiàn)有序化排列傾向，出現(xiàn)層狀的生長(zhǎng)臺(tái)階。2.2白炭黑對(duì)氯化丁基橡膠晶型結(jié)構(gòu)的的影響經(jīng)研究，從常見的5類白炭黑樣品［14］中選擇一種作為本研究的添加劑，進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，結(jié)1419

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3122699