環(huán)氧化天然/異戊橡膠的可控制備及其應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-08-15 01:30
天然橡膠(NR)因具有高拉伸強(qiáng)度、高耐磨性等優(yōu)異性能,在工農(nóng)業(yè)、軍事及日常生活中等各個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。由于天然橡膠的分子鏈極性小,很難與填料或者其他的極性橡膠相結(jié)合,于是通過環(huán)氧化改性,將極性環(huán)氧鍵引入到天然橡膠分子鏈中,能夠增強(qiáng)分子間的作用力,從而提高天然橡膠的耐油性以及氣密性等性能。本論文首先通過優(yōu)化環(huán)氧化反應(yīng),制備了一系列不同環(huán)氧度的環(huán)氧化異戊橡膠(EIR)、環(huán)氧化天然橡膠(ENR),通過傅里葉紅外測(cè)試和核磁共振測(cè)試對(duì)所制備產(chǎn)物進(jìn)行表征分析;并基于可控制備ENR、EIR的基礎(chǔ)上,開展了對(duì)EIR、ENR的應(yīng)用研究工作。主要內(nèi)容如下:采用過氧甲酸對(duì)異戊橡膠和天然膠乳進(jìn)行環(huán)氧化改性,可將異戊橡膠和天然膠乳分子鏈上的雙鍵氧化成環(huán)氧鍵,在不同的反應(yīng)溫度、物質(zhì)的量的比、反應(yīng)時(shí)間下,可控制備了不同環(huán)氧度EIR、ENR。利用傅里葉紅外測(cè)試、核磁共振測(cè)試對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征分析,制得環(huán)氧度最高為35%的環(huán)氧化異戊橡膠,環(huán)氧度最高為47%的環(huán)氧化天然橡膠。最終選擇了副反應(yīng)少,環(huán)氧化程度高的環(huán)氧化異戊橡膠、環(huán)氧化天然橡膠分別進(jìn)行應(yīng)用。利用EIR中的環(huán)氧鍵能與胺基發(fā)生反應(yīng),將小分子助劑1-氨基蒽醌(顏料)...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ENR的核磁共振譜圖
成功的與環(huán)氧鍵發(fā)生反應(yīng),同時(shí)胺基化反應(yīng)的目的。4000 3200 2400 1600 800Wavenumber/cm-1EIREIR+顏料-5EIR+顏料-1 3-2 環(huán)氧化 IR 與 1-氨基蒽醌的反應(yīng)物的紅外譜2 Infrared spectra of the reactants of epoxidized IRaminoanthraquinone
.1.4 混煉膠的制備與外觀在開煉機(jī)中,利用開煉機(jī)雙棍間強(qiáng)大的機(jī)械剪切力使物質(zhì)發(fā)生結(jié)合,從而發(fā)學(xué)反應(yīng)。由于強(qiáng)大的機(jī)械剪切力,聚合物與小分子的分子鏈都發(fā)生了取向,械剪切力的能量大于分子內(nèi)之間化學(xué)鍵的鍵能的時(shí)候,分子鏈就會(huì)由于剪切作用發(fā)生斷鏈,也會(huì)因此產(chǎn)生新的自由基,這種新出現(xiàn)的新的大分子自由基以與大分子鏈發(fā)生反應(yīng),也可以與單體直接反應(yīng),從而形成新的聚合物,達(dá)性的目的;鞜挼玫降哪z料 1#,2#,3#樣品顏色如下圖。1#為異戊橡膠混煉,2#樣品是將(1-氨基蒽醌)直接共混到異戊橡膠混煉膠中,3#樣品是將 EIR 與顏料(1-蒽醌)接枝反應(yīng)后的產(chǎn)物作為母體共混到天然橡膠混煉膠中。由 2#,3#與 1#比可以看出,從開煉機(jī)混煉出膠料且停放了一段時(shí)間后,加入顏料 1-氨基蒽膠料顏色發(fā)生了明顯變化,說明顏料 1-氨基蒽醌已經(jīng)深入到膠料中,在開煉中與橡膠發(fā)生了反應(yīng),小分子物質(zhì)均勻的接枝到了橡膠大分子鏈上,與橡膠了均勻的融合,因此在顏色上顯現(xiàn)了出來。膠料表面平整,顏料 1-氨基蒽醌入,對(duì)橡膠加工沒有影響。a b c
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于可逆共價(jià)化學(xué)的交聯(lián)聚合物加工成型研究——聚合物工程發(fā)展的新挑戰(zhàn)[J]. 張澤平,容敏智,章明秋. 高分子學(xué)報(bào). 2018(07)
[2]用于白炭黑填充天然橡膠硫化膠的溴化天然橡膠的制備與表征[J]. 張洪影. 橡膠參考資料. 2018(01)
[3]石墨烯表面改性及其在聚合物導(dǎo)電復(fù)合材料中的應(yīng)用研究[J]. 胡圣飛,張帆,張榮,劉清亭,魏文閔,徐成成. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(08)
[4]環(huán)氧化天然橡膠二次改性的研究進(jìn)展[J]. 羅章,李斌,姚薇,姜秀波. 高分子通報(bào). 2016(06)
[5]含硅芳二胺固化環(huán)氧樹脂的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 石新秀,林先凱,項(xiàng)鍇,崔孟忠,徐彩虹. 高分子學(xué)報(bào). 2015(10)
[6]硅烷偶聯(lián)劑對(duì)二氧化硅填充硅橡膠界面及性能的影響[J]. 陳玉剛,李曉,汪程紅,趙慧欣,張衛(wèi)英,石耀剛. 合成橡膠工業(yè). 2015(05)
[7]硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米二氧化硅/硅橡膠復(fù)合材料界面作用及性能的影響[J]. 陳玉剛,李曉,趙慧欣,汪程紅,張衛(wèi)英,石耀剛. 合成橡膠工業(yè). 2015(03)
[8]硅烷偶聯(lián)劑KH-792對(duì)白炭黑/環(huán)氧化天然橡膠復(fù)合材料性能的影響[J]. 于曉波,吳友平. 橡膠工業(yè). 2015(04)
[9]高性能石墨烯/聚合物納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展——界面作用力的設(shè)計(jì)及其影響[J]. 潘龍,劉一濤,謝續(xù)明. 高分子學(xué)報(bào). 2014(06)
[10]環(huán)氧樹脂在橡膠中的應(yīng)用概況[J]. 趙桂英,王忠光. 特種橡膠制品. 2014(03)
博士論文
[1]基于碳納米管、層狀雙氫氧化物的聚合物納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 黃舒.復(fù)旦大學(xué) 2011
[2]石墨烯基納米復(fù)合材料的制備及性能[D]. 方明.復(fù)旦大學(xué) 2011
[3]基于石墨烯材料的制備及其性能的研究[D]. 徐超.南京理工大學(xué) 2010
[4]碳納米管復(fù)合材料制備及其性質(zhì)研究[D]. 王策.蘭州大學(xué) 2008
碩士論文
[1]DVB-GMA共聚包覆碳納米管及其復(fù)合材料的制備與介電性能研究[D]. 唐洪峰.北京化工大學(xué) 2017
[2]氧雜—邁克爾反應(yīng)交聯(lián)環(huán)氧化天然橡膠的性能和應(yīng)用研究[D]. 張旭輝.華南理工大學(xué) 2016
[3]氧化鋅改善聚氯乙烯/石墨烯—碳納米管復(fù)合材料界面相互作用的研究[D]. 李平.西南大學(xué) 2016
[4]雙端環(huán)氧基聚異戊二烯低聚物的合成和應(yīng)用研究以及異戊橡膠環(huán)氧化改性[D]. 范玉曼.青島科技大學(xué) 2015
[5]含氫鍵交聯(lián)結(jié)構(gòu)的液晶嵌段共聚物彈性體的相行為與自愈合性能研究[D]. 晏苗.湘潭大學(xué) 2015
[6]環(huán)氧化天然橡膠在輪胎胎面膠及簾布膠中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 于曉波.北京化工大學(xué) 2014
[7]環(huán)氧化天然橡膠對(duì)累托石/SBR和白炭黑/SSBR兩類復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響研究[D]. 王敏蓮.北京化工大學(xué) 2012
[8]碳納米管與石墨烯增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 衛(wèi)保娟.汕頭大學(xué) 2011
[9]聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 祝芳南.南昌大學(xué) 2009
[10]1. 納米二氧化硅(SiO2)在丁苯橡膠(SBR)基體中的分散和聚集研究 2. 溴化酚醛樹脂對(duì)EPDM膠料硫化特性的影響[D]. 錢燕超.北京化工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3343571
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ENR的核磁共振譜圖
成功的與環(huán)氧鍵發(fā)生反應(yīng),同時(shí)胺基化反應(yīng)的目的。4000 3200 2400 1600 800Wavenumber/cm-1EIREIR+顏料-5EIR+顏料-1 3-2 環(huán)氧化 IR 與 1-氨基蒽醌的反應(yīng)物的紅外譜2 Infrared spectra of the reactants of epoxidized IRaminoanthraquinone
.1.4 混煉膠的制備與外觀在開煉機(jī)中,利用開煉機(jī)雙棍間強(qiáng)大的機(jī)械剪切力使物質(zhì)發(fā)生結(jié)合,從而發(fā)學(xué)反應(yīng)。由于強(qiáng)大的機(jī)械剪切力,聚合物與小分子的分子鏈都發(fā)生了取向,械剪切力的能量大于分子內(nèi)之間化學(xué)鍵的鍵能的時(shí)候,分子鏈就會(huì)由于剪切作用發(fā)生斷鏈,也會(huì)因此產(chǎn)生新的自由基,這種新出現(xiàn)的新的大分子自由基以與大分子鏈發(fā)生反應(yīng),也可以與單體直接反應(yīng),從而形成新的聚合物,達(dá)性的目的;鞜挼玫降哪z料 1#,2#,3#樣品顏色如下圖。1#為異戊橡膠混煉,2#樣品是將(1-氨基蒽醌)直接共混到異戊橡膠混煉膠中,3#樣品是將 EIR 與顏料(1-蒽醌)接枝反應(yīng)后的產(chǎn)物作為母體共混到天然橡膠混煉膠中。由 2#,3#與 1#比可以看出,從開煉機(jī)混煉出膠料且停放了一段時(shí)間后,加入顏料 1-氨基蒽膠料顏色發(fā)生了明顯變化,說明顏料 1-氨基蒽醌已經(jīng)深入到膠料中,在開煉中與橡膠發(fā)生了反應(yīng),小分子物質(zhì)均勻的接枝到了橡膠大分子鏈上,與橡膠了均勻的融合,因此在顏色上顯現(xiàn)了出來。膠料表面平整,顏料 1-氨基蒽醌入,對(duì)橡膠加工沒有影響。a b c
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于可逆共價(jià)化學(xué)的交聯(lián)聚合物加工成型研究——聚合物工程發(fā)展的新挑戰(zhàn)[J]. 張澤平,容敏智,章明秋. 高分子學(xué)報(bào). 2018(07)
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[3]石墨烯表面改性及其在聚合物導(dǎo)電復(fù)合材料中的應(yīng)用研究[J]. 胡圣飛,張帆,張榮,劉清亭,魏文閔,徐成成. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(08)
[4]環(huán)氧化天然橡膠二次改性的研究進(jìn)展[J]. 羅章,李斌,姚薇,姜秀波. 高分子通報(bào). 2016(06)
[5]含硅芳二胺固化環(huán)氧樹脂的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 石新秀,林先凱,項(xiàng)鍇,崔孟忠,徐彩虹. 高分子學(xué)報(bào). 2015(10)
[6]硅烷偶聯(lián)劑對(duì)二氧化硅填充硅橡膠界面及性能的影響[J]. 陳玉剛,李曉,汪程紅,趙慧欣,張衛(wèi)英,石耀剛. 合成橡膠工業(yè). 2015(05)
[7]硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米二氧化硅/硅橡膠復(fù)合材料界面作用及性能的影響[J]. 陳玉剛,李曉,趙慧欣,汪程紅,張衛(wèi)英,石耀剛. 合成橡膠工業(yè). 2015(03)
[8]硅烷偶聯(lián)劑KH-792對(duì)白炭黑/環(huán)氧化天然橡膠復(fù)合材料性能的影響[J]. 于曉波,吳友平. 橡膠工業(yè). 2015(04)
[9]高性能石墨烯/聚合物納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展——界面作用力的設(shè)計(jì)及其影響[J]. 潘龍,劉一濤,謝續(xù)明. 高分子學(xué)報(bào). 2014(06)
[10]環(huán)氧樹脂在橡膠中的應(yīng)用概況[J]. 趙桂英,王忠光. 特種橡膠制品. 2014(03)
博士論文
[1]基于碳納米管、層狀雙氫氧化物的聚合物納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 黃舒.復(fù)旦大學(xué) 2011
[2]石墨烯基納米復(fù)合材料的制備及性能[D]. 方明.復(fù)旦大學(xué) 2011
[3]基于石墨烯材料的制備及其性能的研究[D]. 徐超.南京理工大學(xué) 2010
[4]碳納米管復(fù)合材料制備及其性質(zhì)研究[D]. 王策.蘭州大學(xué) 2008
碩士論文
[1]DVB-GMA共聚包覆碳納米管及其復(fù)合材料的制備與介電性能研究[D]. 唐洪峰.北京化工大學(xué) 2017
[2]氧雜—邁克爾反應(yīng)交聯(lián)環(huán)氧化天然橡膠的性能和應(yīng)用研究[D]. 張旭輝.華南理工大學(xué) 2016
[3]氧化鋅改善聚氯乙烯/石墨烯—碳納米管復(fù)合材料界面相互作用的研究[D]. 李平.西南大學(xué) 2016
[4]雙端環(huán)氧基聚異戊二烯低聚物的合成和應(yīng)用研究以及異戊橡膠環(huán)氧化改性[D]. 范玉曼.青島科技大學(xué) 2015
[5]含氫鍵交聯(lián)結(jié)構(gòu)的液晶嵌段共聚物彈性體的相行為與自愈合性能研究[D]. 晏苗.湘潭大學(xué) 2015
[6]環(huán)氧化天然橡膠在輪胎胎面膠及簾布膠中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 于曉波.北京化工大學(xué) 2014
[7]環(huán)氧化天然橡膠對(duì)累托石/SBR和白炭黑/SSBR兩類復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響研究[D]. 王敏蓮.北京化工大學(xué) 2012
[8]碳納米管與石墨烯增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 衛(wèi)保娟.汕頭大學(xué) 2011
[9]聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 祝芳南.南昌大學(xué) 2009
[10]1. 納米二氧化硅(SiO2)在丁苯橡膠(SBR)基體中的分散和聚集研究 2. 溴化酚醛樹脂對(duì)EPDM膠料硫化特性的影響[D]. 錢燕超.北京化工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3343571
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