水滑石及改性水滑石/丁苯(天然)橡膠復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究
發(fā)布時間:2022-12-25 10:57
本論文采用層板結(jié)構(gòu)完整、寬高比大、邊緣效應(yīng)好的水滑石與通用橡膠進(jìn)行復(fù)合制備水滑石/橡膠復(fù)合材料,研究水滑石在橡膠中的填充效應(yīng)、界面與分散問題以及其對復(fù)合材料性能的影響。首先,在論文第三章,制備了NO3-LDHs, NO3-LDHs-KH550, SMAS-LDHs、IA-LDHs,并利用XRD、FIIR、TGA、XPS、SEM對其結(jié)構(gòu)和插層程度進(jìn)行了表征,結(jié)果表明制備的水滑石粒徑分布均勻、層板結(jié)構(gòu)完整、寬高比大,插層后的水滑石層間距明顯增大。利用乳液-共絮凝法制備了水滑石/丁苯納米復(fù)合材料,對其硫化性能、力學(xué)性能、氣體阻隔性能進(jìn)行研究,結(jié)果表明NO3-LDs、NO3-LDHs-KH550填充的納米復(fù)合材料綜合性能隨著填料的增加有顯著提高,插層SMAS-LDHs、IA-LDHs制備的橡膠復(fù)合材料中,分散良好,界面作用增強(qiáng)。但由于SMAS-LDHs層板薄,強(qiáng)剪切加工易使其破壞,影響了復(fù)合材料的氣體阻隔性能。其次,在論文第四章,利用表面活性劑增強(qiáng)膠乳的穩(wěn)定性,依照乳液-共絮凝復(fù)合法制備了高填充的IA-LDHs/NR復(fù)合材料,當(dāng)水滑石填充量為15phr時,復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度達(dá)27.5MPa,比純...
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景
1.2 水滑石的結(jié)構(gòu)
1.3 水滑石的性能
1.4 水滑石的制備
1.5 水滑石的溶劑分散性
1.6 水滑石的表面修飾及其功能化
1.7 LDHs/聚合物納米復(fù)合材料
1.7.1 LDHs/聚合物納米復(fù)合材料的背景
1.7.2 LDHs與聚合物的復(fù)合方法
1.7.3 LDHs/聚合物納米復(fù)合材料的性能及應(yīng)用
1.8 論文選題的目的及意義
1.9 論文研究的內(nèi)容
1.10 論文研究的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及配方
2.1.1 原材料及化學(xué)試劑
2.1.2 基本配方列表
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及測試儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)工藝
2.3.1 共沉淀法制備水滑石
2.3.2 水滑石/水分散液的制備
2.3.3 水滑石/橡膠乳液混合液的制備
2.3.4 絮凝工藝制備水滑石/橡膠納米復(fù)合材料
2.3.5 NO_3-LDHs-KH550的制備及其填充丁苯橡膠復(fù)合材料
2.3.6 IA-LDHs-CaCO_3的制備及其填充橡膠納米復(fù)合材料
2.4 實(shí)驗(yàn)測試方法
2.4.1 材料的結(jié)構(gòu)表征方法
2.4.2 固含量的測定方法
2.4.3 橡膠材料的性能測試方法
第三章 水滑石表征及水滑石/丁苯橡膠復(fù)合材料性能研究
3.1 前言
3.2 水滑石的制備
3.3 水滑石的結(jié)構(gòu)
3.3.1 水滑石插層程度的簡單評價
3.3.2 水滑石表面形貌、粒徑和粒徑分布
3.4 水滑石/丁苯橡膠復(fù)合材料
3.4.1 硝酸根水滑石/丁苯橡膠(NO_3-LDHs/SBR)復(fù)合材料
3.4.2 NO_3-LDHs-KH550/SBR復(fù)合材料的綜合性能
3.4.3 插層水滑石填充丁苯橡膠復(fù)合材料
3.5 小結(jié)
第四章 高性能水滑石/橡膠復(fù)合材料性能研究
4.1 前言
4.2 表面活性劑增強(qiáng)膠乳穩(wěn)定性,制備高性能水滑石/橡膠復(fù)合材料
4.2.1 IA-LDHs/NR復(fù)合材料硫化特性
4.2.2 IA-LDHs/NR復(fù)合材料力學(xué)性能
4.2.3 IA-LDHs/NR復(fù)合材料的氣密性能
4.2.4 IA-LDHs/NR復(fù)合材料SEM分析
4.2.5 小結(jié)
4.3 復(fù)合填料制備高性能水滑石/橡膠復(fù)合材料
4.3.1 IA-LDHs-CaCO_3/SBR復(fù)合材料硫化性能
4.3.2 IA-LDHs-CaCO_3/SBR復(fù)合材料力學(xué)性能
4.3.3 IA-LDHs-CaCO_3/SBR復(fù)合材料的氣密性能
4.3.4 IA-LDHs-CaCO_3/SBR復(fù)合材料SEM分析
4.3.5 小結(jié)
第五章 乳液-共絮凝制備IA-LDHs/VPR/SBR復(fù)合材料
5.1 IA-LDHs/VPR/SBR復(fù)合材料硫化特性
5.2 IA-LDHs/VPR/SBR復(fù)合材料力學(xué)性能
5.3 IA-LDHs/VPR/SBR復(fù)合材料氣密性能
5.4 IA-LDHs/VPR/SBR復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)分析
5.5 小結(jié)
5.6 水滑石/橡膠復(fù)合材料試制輪胎氣密層
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
硏究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡介
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬基摻雜水滑石自修復(fù)型溶膠-凝膠膜層制備及機(jī)理研究[J]. 李龍芹,王韶音,李青. 功能材料. 2013(23)
[2]微波爆聚法快速合成MgAl-硬脂酸根-LDH/PMMA納米復(fù)合材料的研究[J]. 吳燕,王凌,劉立新,高鵬舉,章文貢. 合成材料老化與應(yīng)用. 2013(03)
[3][Eu(Bipy)2]Cl3和[Tb(Bipy)2]Cl3在有機(jī)功能化剝層水滑石表面上的組裝及光致發(fā)光性質(zhì)[J]. 趙秀巧,王會,董麗君,徐慶紅. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2013(06)
[4]表面活性劑和硅烷偶聯(lián)劑復(fù)合改性水滑石的表面性質(zhì)[J]. 倪哲明,付曉微,薛繼龍,李遠(yuǎn). 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[5]藥物磁靶向定位釋放模擬裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 盤登科,張慧,牟元華. 應(yīng)用化學(xué). 2012(01)
[6]鎂鋁及鎂鋅鋁水滑石的合成與表征[J]. 陳立謙,韓冰,劉琦. 無機(jī)鹽工業(yè). 2011(12)
[7]水滑石阻燃劑的合成及其性能研究[J]. 范惠琳,何偉. 沈陽化工大學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[8]水滑石的特性、應(yīng)用及表征[J]. 張劍,歐陽國強(qiáng),廖凱波,唐鵬武. 河南化工. 2011(06)
[9]橡膠納米補(bǔ)強(qiáng)中的逾滲機(jī)理和界面相互作用的研究[J]. 劉軍,王振華,吳絲竹,盧詠來,張立群. 橡膠工業(yè). 2011(03)
[10]對苯乙烯磺酸鈉修飾水滑石/丁苯橡膠復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 黃耿,廖澤棟,陳丹,蘇勝培. 精細(xì)化工中間體. 2009(01)
博士論文
[1]天然橡膠/蒙脫土納米復(fù)合材料的阻隔性及相關(guān)性能研究[D]. 王文濤.華南理工大學(xué) 2010
[2]層狀硅酸鹽/橡膠納米復(fù)合材料的性能研究及其工業(yè)化應(yīng)用[D]. 何少劍.北京化工大學(xué) 2010
[3]原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)合成LDHs及相關(guān)動力學(xué)研究[D]. 呂志.北京化工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]鎂鋅基水滑石在耐紫外老化瀝青中的應(yīng)用及其清潔工藝制備研究[D]. 李凱濤.北京化工大學(xué) 2013
[2]水滑石接枝碳納米管的制備及其催化性能研究及水滑石摻雜高聚物靜電紡絲的初步研究[D]. 趙乃秋.北京化工大學(xué) 2008
[3]橡膠/粘土納米復(fù)合材料氣體滲透性能與機(jī)理研究[D]. 李昭.北京化工大學(xué) 2006
本文編號:3726478
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景
1.2 水滑石的結(jié)構(gòu)
1.3 水滑石的性能
1.4 水滑石的制備
1.5 水滑石的溶劑分散性
1.6 水滑石的表面修飾及其功能化
1.7 LDHs/聚合物納米復(fù)合材料
1.7.1 LDHs/聚合物納米復(fù)合材料的背景
1.7.2 LDHs與聚合物的復(fù)合方法
1.7.3 LDHs/聚合物納米復(fù)合材料的性能及應(yīng)用
1.8 論文選題的目的及意義
1.9 論文研究的內(nèi)容
1.10 論文研究的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及配方
2.1.1 原材料及化學(xué)試劑
2.1.2 基本配方列表
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及測試儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)工藝
2.3.1 共沉淀法制備水滑石
2.3.2 水滑石/水分散液的制備
2.3.3 水滑石/橡膠乳液混合液的制備
2.3.4 絮凝工藝制備水滑石/橡膠納米復(fù)合材料
2.3.5 NO_3-LDHs-KH550的制備及其填充丁苯橡膠復(fù)合材料
2.3.6 IA-LDHs-CaCO_3的制備及其填充橡膠納米復(fù)合材料
2.4 實(shí)驗(yàn)測試方法
2.4.1 材料的結(jié)構(gòu)表征方法
2.4.2 固含量的測定方法
2.4.3 橡膠材料的性能測試方法
第三章 水滑石表征及水滑石/丁苯橡膠復(fù)合材料性能研究
3.1 前言
3.2 水滑石的制備
3.3 水滑石的結(jié)構(gòu)
3.3.1 水滑石插層程度的簡單評價
3.3.2 水滑石表面形貌、粒徑和粒徑分布
3.4 水滑石/丁苯橡膠復(fù)合材料
3.4.1 硝酸根水滑石/丁苯橡膠(NO_3-LDHs/SBR)復(fù)合材料
3.4.2 NO_3-LDHs-KH550/SBR復(fù)合材料的綜合性能
3.4.3 插層水滑石填充丁苯橡膠復(fù)合材料
3.5 小結(jié)
第四章 高性能水滑石/橡膠復(fù)合材料性能研究
4.1 前言
4.2 表面活性劑增強(qiáng)膠乳穩(wěn)定性,制備高性能水滑石/橡膠復(fù)合材料
4.2.1 IA-LDHs/NR復(fù)合材料硫化特性
4.2.2 IA-LDHs/NR復(fù)合材料力學(xué)性能
4.2.3 IA-LDHs/NR復(fù)合材料的氣密性能
4.2.4 IA-LDHs/NR復(fù)合材料SEM分析
4.2.5 小結(jié)
4.3 復(fù)合填料制備高性能水滑石/橡膠復(fù)合材料
4.3.1 IA-LDHs-CaCO_3/SBR復(fù)合材料硫化性能
4.3.2 IA-LDHs-CaCO_3/SBR復(fù)合材料力學(xué)性能
4.3.3 IA-LDHs-CaCO_3/SBR復(fù)合材料的氣密性能
4.3.4 IA-LDHs-CaCO_3/SBR復(fù)合材料SEM分析
4.3.5 小結(jié)
第五章 乳液-共絮凝制備IA-LDHs/VPR/SBR復(fù)合材料
5.1 IA-LDHs/VPR/SBR復(fù)合材料硫化特性
5.2 IA-LDHs/VPR/SBR復(fù)合材料力學(xué)性能
5.3 IA-LDHs/VPR/SBR復(fù)合材料氣密性能
5.4 IA-LDHs/VPR/SBR復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)分析
5.5 小結(jié)
5.6 水滑石/橡膠復(fù)合材料試制輪胎氣密層
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
硏究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡介
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬基摻雜水滑石自修復(fù)型溶膠-凝膠膜層制備及機(jī)理研究[J]. 李龍芹,王韶音,李青. 功能材料. 2013(23)
[2]微波爆聚法快速合成MgAl-硬脂酸根-LDH/PMMA納米復(fù)合材料的研究[J]. 吳燕,王凌,劉立新,高鵬舉,章文貢. 合成材料老化與應(yīng)用. 2013(03)
[3][Eu(Bipy)2]Cl3和[Tb(Bipy)2]Cl3在有機(jī)功能化剝層水滑石表面上的組裝及光致發(fā)光性質(zhì)[J]. 趙秀巧,王會,董麗君,徐慶紅. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2013(06)
[4]表面活性劑和硅烷偶聯(lián)劑復(fù)合改性水滑石的表面性質(zhì)[J]. 倪哲明,付曉微,薛繼龍,李遠(yuǎn). 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[5]藥物磁靶向定位釋放模擬裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 盤登科,張慧,牟元華. 應(yīng)用化學(xué). 2012(01)
[6]鎂鋁及鎂鋅鋁水滑石的合成與表征[J]. 陳立謙,韓冰,劉琦. 無機(jī)鹽工業(yè). 2011(12)
[7]水滑石阻燃劑的合成及其性能研究[J]. 范惠琳,何偉. 沈陽化工大學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[8]水滑石的特性、應(yīng)用及表征[J]. 張劍,歐陽國強(qiáng),廖凱波,唐鵬武. 河南化工. 2011(06)
[9]橡膠納米補(bǔ)強(qiáng)中的逾滲機(jī)理和界面相互作用的研究[J]. 劉軍,王振華,吳絲竹,盧詠來,張立群. 橡膠工業(yè). 2011(03)
[10]對苯乙烯磺酸鈉修飾水滑石/丁苯橡膠復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 黃耿,廖澤棟,陳丹,蘇勝培. 精細(xì)化工中間體. 2009(01)
博士論文
[1]天然橡膠/蒙脫土納米復(fù)合材料的阻隔性及相關(guān)性能研究[D]. 王文濤.華南理工大學(xué) 2010
[2]層狀硅酸鹽/橡膠納米復(fù)合材料的性能研究及其工業(yè)化應(yīng)用[D]. 何少劍.北京化工大學(xué) 2010
[3]原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)合成LDHs及相關(guān)動力學(xué)研究[D]. 呂志.北京化工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]鎂鋅基水滑石在耐紫外老化瀝青中的應(yīng)用及其清潔工藝制備研究[D]. 李凱濤.北京化工大學(xué) 2013
[2]水滑石接枝碳納米管的制備及其催化性能研究及水滑石摻雜高聚物靜電紡絲的初步研究[D]. 趙乃秋.北京化工大學(xué) 2008
[3]橡膠/粘土納米復(fù)合材料氣體滲透性能與機(jī)理研究[D]. 李昭.北京化工大學(xué) 2006
本文編號:3726478
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