【摘要】：工程用高性能橡膠阻尼材料的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)除了阻尼性能,還要擁有足夠高的力學(xué)性能,本課題旨在適應(yīng)工程應(yīng)用的需要,在滿(mǎn)足物理力學(xué)性能要求的基礎(chǔ)上,制備出阻尼性能優(yōu)異的共混型橡膠阻尼材料,通過(guò)分析丁腈復(fù)合彈性體阻尼材料微觀結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系,建立起配合體系等因素與材料綜合性能之間的定性乃至定量關(guān)系,為進(jìn)一步優(yōu)化以及調(diào)控以丁腈為基體的共混材料的配方提供理論參考。首先選取阻尼性能優(yōu)異的丁腈橡膠為改性基體,研究了不同丙烯腈含量的丁腈橡膠在共混時(shí)的阻尼性能的變化,探討了其共混比例,硫化體系,填充體系,增塑體系等對(duì)二元組分丁腈復(fù)合材料的阻尼性能的調(diào)節(jié)以及其他綜合性能的影響,結(jié)果表明:隨著丁腈橡膠N41(丙烯腈含量28%)占比增加,阻尼因子峰值所對(duì)應(yīng)的溫度從2.34℃變?yōu)?11.39℃,有效阻尼溫域T(tanδ≥0.3)的邊緣溫度也隨之移向低溫,在全部共混比例下物理力學(xué)性能均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)工程應(yīng)用的要求;以N220S/N41(70/30)作為研究對(duì)象,硫促劑的種類(lèi)與用量對(duì)丁腈橡膠的阻尼性能影響不顯著,半有效硫磺硫化體系的物理力學(xué)性能最優(yōu),基礎(chǔ)配方下的拉伸強(qiáng)度可達(dá)27MPa,過(guò)氧化物體系綜合性能較差;補(bǔ)強(qiáng)填充體系中炭黑(N330)用量的增加可以使阻尼溫域移向高溫,其中炭黑用量40phr時(shí),二元組分丁腈膠性能最佳;并用其他填充劑的丁腈膠阻尼參數(shù)變化不明顯,但扯斷伸長(zhǎng)率明顯提高,尤其是C_5樹(shù)脂的加入,扯斷伸長(zhǎng)率可達(dá)1000%以上;帶有增塑劑的硫化膠阻尼溫度趨于低溫,綜合性能優(yōu)異�？傮w來(lái)看,雖然二元組分丁腈膠在物理力學(xué)性能等方面較優(yōu),但其阻尼溫域均僅有35℃左右,比較窄,需要進(jìn)一步改善。針對(duì)丁腈橡膠復(fù)合材料阻尼性能溫域較窄等缺陷,選取溴化丁基橡膠與其并用,制備了力學(xué)性能優(yōu)異的NBR/BIIR共混硫化膠,并且在限定的優(yōu)異力學(xué)性能基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)此復(fù)合橡膠材料的阻尼特性,組合制備出了綜合性能更加優(yōu)異的阻尼材料,結(jié)果表明:在本論文所給出的特有配方和加工工藝下,制備出了在全部共混比范圍內(nèi)均滿(mǎn)足工程應(yīng)用條件的BIIR/NBR共混硫化膠,拉伸強(qiáng)度與扯斷伸長(zhǎng)率均分別達(dá)到12MPa,500%以上,其中當(dāng)BIIR/NBR共混比在80/20時(shí),兩富集相的波峰相對(duì)平坦,有效阻尼溫域可從-50℃到60℃;探索出了多種調(diào)節(jié)BIIE/NBR材料阻尼因子的途徑,包括控制硫磺硫化反應(yīng)、調(diào)節(jié)炭黑用量、并用填充劑以及增塑劑等多種配合方式的調(diào)節(jié)方法,使其更加滿(mǎn)足多種工程應(yīng)用的需要與要求。最后為進(jìn)一步完善丁腈復(fù)合材料的阻尼性能,彌補(bǔ)NBR/BIIR二元復(fù)合材料出現(xiàn)的阻尼峰谷以及阻尼平坦性等問(wèn)題,將多種不同種類(lèi)的第三組份高聚物如CR、EPDM等以BIIR/NBR/第三組份(80/20/20)的比例并入體系中,最終選取了氯丁橡膠(CR)作為改性膠種,形成了獨(dú)特的三元共混阻尼彈性體。結(jié)果表明第三組份的加入對(duì)峰谷(-9.58℃)處阻尼因子的提高有明顯作用,EPDM三元材料的阻尼平坦性較好,CR三元材料出現(xiàn)三阻尼峰的情況,并且其綜合性能最佳。在探究BIIR/NBR/CR三元共混阻尼材料時(shí)發(fā)現(xiàn),CR用量為20phr時(shí)綜合性能最佳,在此基礎(chǔ)上,C_5石油樹(shù)脂的加入進(jìn)一步改善BIIR/NBR/CR(80/20/20)的物理力學(xué)性能,同時(shí)使CR的阻尼峰消失。
【圖文】：

圖 1-2 橡膠彈性體阻尼因子與溫度關(guān)系示意圖Fig. 1-2 Schematic diagram of the relationship between the dampifactor of rubber elastomer and temperature子結(jié)構(gòu)對(duì)阻尼性能影響尼性能受很多因素的影響，，但最主要的決定因素還是橡

23圖 3-1 不同共混比下的 tanδ-T 曲線Fig.3-1 tanδ-T curve at different blend ratios材料物理力學(xué)性能的影響
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TQ333.7

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本文編號(hào)：2663018