本論文以丁苯膠乳(SBRL)和天然膠乳(NRL)為原材料,采用鄧祿普(Dunlop)間歇起泡法成功制備了膠乳海綿,然后分別用石墨烯、高密度聚乙烯(HDPE)氣凝膠、二氧化硅(SiO_2)氣凝膠對(duì)其進(jìn)行復(fù)合改性,研究了膠乳海綿復(fù)合材料的力學(xué)性能、油水分離性能、電性能和保溫性能。研究?jī)?nèi)容如下:成功制備了膠乳海綿后,采用機(jī)械共混法制備了石墨烯@膠乳海綿復(fù)合材料。研究了不同石墨烯含量對(duì)膠乳海綿發(fā)泡性能、力學(xué)性能、熱性能、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和海綿泡孔結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果表明隨著石墨烯含量的增加,拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、硬度、回彈性逐漸增加,拉斷伸長(zhǎng)率、壓縮永久變形逐漸減小。同時(shí)隨著石墨烯含量的增加,極限氧指數(shù)有所增加,耐熱性有所提升。動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析結(jié)果表明,石墨烯海綿壓縮模量和剛度隨石墨烯含量的增加而增加,能量損失減小,損耗模量增大,損耗因子減小,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度有所提升。掃描電鏡分析結(jié)果表明,石墨烯在膠乳海綿中有很好的分散,石墨烯的加入對(duì)膠乳海綿的泡孔結(jié)構(gòu)影響不大。以膠乳海綿為骨架材料,通過(guò)熱致相分離法(TIPS)制備了超疏水超親油HDPE氣凝膠/膠乳海綿,研究了不同HDPE溶膠濃度對(duì)海綿復(fù)合材料表面微觀形貌、海綿表面浸潤(rùn)性、油水分離能力和壓縮性能的影響。研究結(jié)果表明隨著HDPE溶膠濃度的上升,海綿表面的接觸角逐漸增加,海綿內(nèi)部孔隙率逐漸下降,密度逐漸上升,吸油能力逐漸下降。當(dāng)HDPE溶膠濃度達(dá)到0.01g/ml可實(shí)現(xiàn)超疏水性能,疏水效果好。通過(guò)對(duì)不同油品的吸油能力測(cè)試和重復(fù)吸油能力測(cè)試表明了所制備的超疏水海綿具有優(yōu)異的油水分離能力。壓縮變形后還能保持超疏水性能,吸附油品能夠回復(fù)形變,并且超疏水性能不受影響。其后用不同濃度的石墨烯對(duì)超疏水海綿進(jìn)行了改性,制備了rGO@HDPE氣凝膠/膠乳海綿復(fù)合材料。結(jié)果表明石墨烯以樹葉折疊狀結(jié)構(gòu)較為均勻的分散在HDPE氣凝膠顆粒表面。隨著石墨烯含量的增加,海綿的電導(dǎo)率逐漸上升,當(dāng)石墨烯濃度為2wt.%時(shí),海綿的導(dǎo)電率為0.48S/m,相比未改性前增加了9個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)海綿進(jìn)行一定程度的壓縮或者HDPE溶膠濃度越低,電導(dǎo)率越高,最高可達(dá)到1.56S/m。以膠乳海綿為骨架材料,利用溶膠-凝膠法制備了SiO_2氣凝膠前驅(qū)體溶液,通過(guò)簡(jiǎn)便的浸漬凝固浴的方法制備了柔性SiO_2氣凝膠@膠乳海綿復(fù)合材料。確定氣凝膠的最佳制備工藝后研究了不同浸漬次數(shù)對(duì)海綿復(fù)合材料表面微觀形貌、力學(xué)性能和導(dǎo)熱系數(shù)的影響。通過(guò)微觀形貌分析可以看到SiO_2氣凝膠逐漸堆滿了膠乳海綿內(nèi)部,負(fù)載率增大,孔隙率降低。由于氣凝膠逐漸代替了泡孔中空氣的位置,海綿復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨浸漬次數(shù)的增加逐漸降低,最低可至0.038W/mK。力學(xué)性能分析結(jié)果表明SiO_2氣凝膠填充后的膠乳海綿復(fù)合材料力學(xué)性能有所降低,但是賦予了SiO_2氣凝膠相當(dāng)高的柔韌性,拓展了應(yīng)用領(lǐng)域。
【學(xué)位單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ332
【部分圖文】：

Rodeheaver 和 Colton[6]以聚苯乙烯（PS）為例，研究了開孔結(jié)構(gòu)的具體形，研究結(jié)果表明開孔結(jié)構(gòu)的形成要依次經(jīng)過(guò)氣泡成核、氣泡長(zhǎng)大、氣泡碰孔壁變薄自發(fā)破裂這四個(gè)步驟，具體示意圖見(jiàn)圖 1-1。并且他們同時(shí)運(yùn)用撞模型和氣泡合并模型來(lái)解釋開孔結(jié)構(gòu)形成過(guò)程，形成開孔理論后可以由出間歇法制備開孔塑料的工藝條件。

圖 1-2 表面波Figure 1-2 Surface wave，薄膜自發(fā)破裂時(shí)的膜臨界厚度受表面波的波通過(guò)薄膜表面時(shí)形成了一個(gè)局部薄區(qū)。這率半徑區(qū)域，小曲率半徑會(huì)產(chǎn)生一個(gè)比氣泡

圖 1-3 Reynolds 流體Figure 1-3 Reynolds fluid 1-3 描述的是假設(shè)壓力垂直于平板方向施加于兩圓板之間的流動(dòng)流板表面流體速率為零。自由薄膜平板半徑和薄膜半徑有關(guān)聯(lián)，而薄掃描電子顯微鏡的分析測(cè)試中得出。不考慮聚合物本身的粘彈性對(duì)

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉通;程原;李普旺;呂明哲;;天然膠乳海綿制備工藝參數(shù)的研究[J];廣東化工;2017年01期

2 王文福;用于汽車耐寒膠乳海綿制品的新型油性軟化劑МП-873[J];世界橡膠工業(yè);2004年12期

3 NC SAMAJDAR,李玉盛;膠乳海綿[J];云南熱作科技;1989年01期

4 徐天才;譚海生;周煥萍;;竹炭粉天然膠乳海綿性能的研究[J];熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年11期

5 郭濟(jì)中;;氯丁膠乳海綿[J];山西化工;1990年02期

6 嚴(yán)增濤,張琪;羧基丁苯高固膠乳海綿配合物配方設(shè)計(jì)[J];石化技術(shù)與應(yīng)用;2001年06期

7 ;供應(yīng)信息[J];國(guó)內(nèi)外香化信息;2005年11期

8 ;寢用品新技術(shù)介紹[J];紡織裝飾科技;2005年02期

9 朱呂民;鄭海庭;;半硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料研究(一)——關(guān)于模塑半硬泡墊材的研制[J];江蘇化工;1984年01期

10 ;供應(yīng)信息[J];國(guó)內(nèi)外香化信息;2004年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 廖小雪;余浩川;王勇;譚海生;;硫化助劑對(duì)膠乳海綿性能影響的研究[A];中國(guó)熱帶作物學(xué)會(huì)第七次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 孫琰;功能性膠乳海綿復(fù)合材料的制備及性能研究[D];青島科技大學(xué);2019年

2 鄭木霞;竹炭/膠乳海綿復(fù)合材料的制備及性能研究[D];福建師范大學(xué);2008年

3 劉通;菠蘿葉纖維/天然膠乳復(fù)合海綿的制備及性能研究[D];中北大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2816266