輪胎用新型生物基衣康酸酯彈性體設(shè)計、合成及性能調(diào)控
發(fā)布時間:2021-07-10 13:31
隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展以及化石資源的日益短缺,不僅要求輪胎安全、長壽命、節(jié)油,而且對輪胎原材料及環(huán)保性也提出了更高的要求。此前研究將生物基原料衣康酸酯化、與烯烴共聚制備出了衣康酸酯彈性體。本課題以此為基礎(chǔ),明確了衣康酸酯彈性體中單體配比對動靜態(tài)力學(xué)性能、填料相互作用影響,通過結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化、官能化制備性能優(yōu)異的復(fù)合材料·;同時將高酯基密度的生物基衣康酸酯引入到乳聚丁苯橡膠中對其進行改性及復(fù)合材料性能研究。希望基于生物基化學(xué)品的新型彈性體在“高性能”(綠色)輪胎材料方面有所應(yīng)用。本論文的第一部分(論文第二章),采用低溫乳液聚合將不同比例的衣康酸二丁酯(DBI)和丁二烯(Bd)聚合制備了共聚物(PDBIB),基于白炭黑、炭黑體系制成復(fù)合材料,并將其與市售丁苯橡膠進行對比,優(yōu)選出動靜態(tài)力學(xué)性能優(yōu)異的Silica/PDBIB40及CB/PDBIB70。同時對PDBIB進行了 200L中試,為今后產(chǎn)品走向市場提供了一定的參考依據(jù)。本論文的第二部分(論文第三章),利用環(huán)氧開環(huán)形成共價鍵,將甲基丙烯酸酯縮水甘油酯(GMA)引入到聚合中,設(shè)計并合成了不同衣康酸酯含量的環(huán)氧化共聚物(PDBIBG),在復(fù)合...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-6生物基聚酯型彈性體反應(yīng)式??Figure?1-6?Reaction?formula?of?bio-based?polyester?elastomer??
?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???f?F^mcntalion?H〇—R?HOV〇H??°??Bio-alcohol?Itacomcacid??繼麵?X??■^W;'W?、Esterification??Biomass?J?\??,爾??Itaconate??Folymeri/ation??Itaconate?rubber??圖1-7衣康酸酯彈性體制備流程??Figure?1-7?preparation?process?of?Itaconate?elastomer??(3)植物油基彈性體??植物油基彈性體目前是研究的熱點[83_85],由于植物油的多官能團及柔順長鏈,??采用新型的植物油衍生多元醇代替石油基多元醇,用于合成不同功能性的聚氨酯??彈性體,并運用點擊化學(xué)等新方法對其改性,在不久的將來有望應(yīng)用于工業(yè)特種??聚氨酯彈性體的制備。隨著人們對植物油的理解加深,NaciiHemdndeZt67,86l等人??以丙烯酸酯化環(huán)氧大豆油代替石油基的丁二烯,運用RAFT法制備了類似SBS??三嵌段共聚物;Song【87]等人最近在Nature上發(fā)表了一篇關(guān)于蓖麻油衍生的超強??熒光彈性體,他們首先由蓖麻油衍生物合成酰胺二烯單體,隨后在主鏈中引入了??羥基,合成了兩個帶有羥基或丁酸酯側(cè)基的單體,然后通過硫醇-烯加成聚合制??備功能性聚酰胺彈性體,這種類蛛絲取向的材料拉伸強度極高(>200MPa),如??圖1-8所示。酰胺之間的側(cè)接極性羥基和非極性丁酸酯基團可實現(xiàn)對超分子氫鍵??的控制,并易于調(diào)節(jié)聚合物鏈的結(jié)晶。主鏈上存在硫醚基團可進一步誘導(dǎo)金屬-??配體配位(亞銅硫醚),單軸拉伸導(dǎo)致晶體微觀結(jié)構(gòu)的重新排列,這是
?第一章緒論???0?0??H?Jh?h??o?o??Thiol-ene?addition?poiymcri/atioii?/?i??-i?1???pw??uE4^u(t?.?naKj?§4^Sr??從?V?o?o??。?/?H?f??〇0?10?20?X?40??圖1-8蓖麻油基聚酰胺彈性體制備流程??Figure?1-8?Preparation?process?of?castor?oil-based?polyamide?elastomer??(4)萜烯基彈性體??最近,萜烯已成為可持續(xù)聚合物領(lǐng)域中一個有希望的組成部分,其中月桂烯??的開發(fā)是一大熱點,PreetomSarkar基于月桂稀單體做了一系列研宄:包括月桂??烯均聚彈性體[88]、低滾阻的(苯乙烯?月桂烯)彈性體[89]、與極性填料有良好作??用的(衣康酸二丁酯-月桂烯)彈性體^1;雷魏巍為增強橡膠-填料相互使用,短??側(cè)鏈的衣康酸二乙酯與月桂烯合成了生物基彈性體,證明其有工程應(yīng)用潛力[91】;??Sayrung?Noppalit|92]報道了一種含功能性蔽;):希的丙烯酸酷單體(四氫香葉醇丙稀??酸酯),可用于替代低Tg的丙烯酸酯單體,隨后合成了聚(四氫香葉醇丙烯酸??酯)-b-聚(苯乙烯)-b-聚(四氫香葉醇丙烯酸酯)三嵌段共聚物,并證明其具有??良好應(yīng)用潛力;Justin?M.?BoltorJ93]使用P?-菔烯的衍生物a-甲基-對甲基苯乙。ǎ粒??和月桂烯(B)進行活性陰離子聚合制備了?ABA三嵌段聚合物,所得的聚合物??在中等摩爾質(zhì)量下顯示出微相分離,比傳統(tǒng)的石油基SBS的最高使用溫度約高??70°
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物基合成橡膠的研究進展[J]. 吉海軍,喬荷,王朝,楊慧,王潤國,張立群. 材料工程. 2019(12)
[2]植物油基水性聚氨酯的研究進展[J]. 梁海燕,張超群. 涂料工業(yè). 2018(11)
[3]β-蒎烯裂解制取月桂烯的技術(shù)[J]. 黎貴卿,陸順忠,關(guān)繼華,吳建文,蘇驪華. 廣西林業(yè)科學(xué). 2018(03)
[4]綠色輪胎的主要材料及其應(yīng)用[J]. 肖軍. 現(xiàn)代橡膠技術(shù). 2018(03)
[5]綠色輪胎的發(fā)展及其推廣應(yīng)用[J]. 王夢蛟. 橡膠工業(yè). 2018(01)
[6]綠色輪胎與橡膠新材料[J]. 李花婷,趙天琪,陳名行. 科學(xué)通報. 2016(31)
[7]綠色輪胎原材料研究進展[J]. 趙菲,黃琪偉,高洪娜,趙樹高. 科學(xué)通報. 2016(31)
[8]Synthesis and evaluation of bio-based elastomer based on diethyl itaconate for oil-resistance applications[J]. Weiwei Lei,He Qiao,Xinxin Zhou,Wencai Wang,Liqun Zhang,Runguo Wang,Kuo-Chih Hua. Science China(Chemistry). 2016(11)
[9]植物油基聚氨酯的研究新進展[J]. 劉洪杰,陸文超,賈芳,邢山川,張思思,劉少杰. 河北科技大學(xué)學(xué)報. 2016(05)
[10]2016生物基材料?蜓訹J]. 翁云宣. 生物工程學(xué)報. 2016(06)
本文編號:3276004
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-6生物基聚酯型彈性體反應(yīng)式??Figure?1-6?Reaction?formula?of?bio-based?polyester?elastomer??
?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???f?F^mcntalion?H〇—R?HOV〇H??°??Bio-alcohol?Itacomcacid??繼麵?X??■^W;'W?、Esterification??Biomass?J?\??,爾??Itaconate??Folymeri/ation??Itaconate?rubber??圖1-7衣康酸酯彈性體制備流程??Figure?1-7?preparation?process?of?Itaconate?elastomer??(3)植物油基彈性體??植物油基彈性體目前是研究的熱點[83_85],由于植物油的多官能團及柔順長鏈,??采用新型的植物油衍生多元醇代替石油基多元醇,用于合成不同功能性的聚氨酯??彈性體,并運用點擊化學(xué)等新方法對其改性,在不久的將來有望應(yīng)用于工業(yè)特種??聚氨酯彈性體的制備。隨著人們對植物油的理解加深,NaciiHemdndeZt67,86l等人??以丙烯酸酯化環(huán)氧大豆油代替石油基的丁二烯,運用RAFT法制備了類似SBS??三嵌段共聚物;Song【87]等人最近在Nature上發(fā)表了一篇關(guān)于蓖麻油衍生的超強??熒光彈性體,他們首先由蓖麻油衍生物合成酰胺二烯單體,隨后在主鏈中引入了??羥基,合成了兩個帶有羥基或丁酸酯側(cè)基的單體,然后通過硫醇-烯加成聚合制??備功能性聚酰胺彈性體,這種類蛛絲取向的材料拉伸強度極高(>200MPa),如??圖1-8所示。酰胺之間的側(cè)接極性羥基和非極性丁酸酯基團可實現(xiàn)對超分子氫鍵??的控制,并易于調(diào)節(jié)聚合物鏈的結(jié)晶。主鏈上存在硫醚基團可進一步誘導(dǎo)金屬-??配體配位(亞銅硫醚),單軸拉伸導(dǎo)致晶體微觀結(jié)構(gòu)的重新排列,這是
?第一章緒論???0?0??H?Jh?h??o?o??Thiol-ene?addition?poiymcri/atioii?/?i??-i?1???pw??uE4^u(t?.?naKj?§4^Sr??從?V?o?o??。?/?H?f??〇0?10?20?X?40??圖1-8蓖麻油基聚酰胺彈性體制備流程??Figure?1-8?Preparation?process?of?castor?oil-based?polyamide?elastomer??(4)萜烯基彈性體??最近,萜烯已成為可持續(xù)聚合物領(lǐng)域中一個有希望的組成部分,其中月桂烯??的開發(fā)是一大熱點,PreetomSarkar基于月桂稀單體做了一系列研宄:包括月桂??烯均聚彈性體[88]、低滾阻的(苯乙烯?月桂烯)彈性體[89]、與極性填料有良好作??用的(衣康酸二丁酯-月桂烯)彈性體^1;雷魏巍為增強橡膠-填料相互使用,短??側(cè)鏈的衣康酸二乙酯與月桂烯合成了生物基彈性體,證明其有工程應(yīng)用潛力[91】;??Sayrung?Noppalit|92]報道了一種含功能性蔽;):希的丙烯酸酷單體(四氫香葉醇丙稀??酸酯),可用于替代低Tg的丙烯酸酯單體,隨后合成了聚(四氫香葉醇丙烯酸??酯)-b-聚(苯乙烯)-b-聚(四氫香葉醇丙烯酸酯)三嵌段共聚物,并證明其具有??良好應(yīng)用潛力;Justin?M.?BoltorJ93]使用P?-菔烯的衍生物a-甲基-對甲基苯乙。ǎ粒??和月桂烯(B)進行活性陰離子聚合制備了?ABA三嵌段聚合物,所得的聚合物??在中等摩爾質(zhì)量下顯示出微相分離,比傳統(tǒng)的石油基SBS的最高使用溫度約高??70°
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物基合成橡膠的研究進展[J]. 吉海軍,喬荷,王朝,楊慧,王潤國,張立群. 材料工程. 2019(12)
[2]植物油基水性聚氨酯的研究進展[J]. 梁海燕,張超群. 涂料工業(yè). 2018(11)
[3]β-蒎烯裂解制取月桂烯的技術(shù)[J]. 黎貴卿,陸順忠,關(guān)繼華,吳建文,蘇驪華. 廣西林業(yè)科學(xué). 2018(03)
[4]綠色輪胎的主要材料及其應(yīng)用[J]. 肖軍. 現(xiàn)代橡膠技術(shù). 2018(03)
[5]綠色輪胎的發(fā)展及其推廣應(yīng)用[J]. 王夢蛟. 橡膠工業(yè). 2018(01)
[6]綠色輪胎與橡膠新材料[J]. 李花婷,趙天琪,陳名行. 科學(xué)通報. 2016(31)
[7]綠色輪胎原材料研究進展[J]. 趙菲,黃琪偉,高洪娜,趙樹高. 科學(xué)通報. 2016(31)
[8]Synthesis and evaluation of bio-based elastomer based on diethyl itaconate for oil-resistance applications[J]. Weiwei Lei,He Qiao,Xinxin Zhou,Wencai Wang,Liqun Zhang,Runguo Wang,Kuo-Chih Hua. Science China(Chemistry). 2016(11)
[9]植物油基聚氨酯的研究新進展[J]. 劉洪杰,陸文超,賈芳,邢山川,張思思,劉少杰. 河北科技大學(xué)學(xué)報. 2016(05)
[10]2016生物基材料?蜓訹J]. 翁云宣. 生物工程學(xué)報. 2016(06)
本文編號:3276004
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