基于多官能交聯(lián)和犧牲鍵策略的橡膠增強(qiáng)
發(fā)布時(shí)間：2021-11-21 10:00
未經(jīng)改性的橡膠力學(xué)性能低,通常需要經(jīng)過(guò)增強(qiáng)才具有實(shí)用性。目前橡膠的增強(qiáng)主要通過(guò)納米填料復(fù)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是,納米填充體系的性能強(qiáng)烈依賴于填料分散、橡膠-填料界面相互作用。而且,橡膠的填料添加量較大,導(dǎo)致橡膠材料的比強(qiáng)度下降。基于這一背景,作者提出了多種基于多官能交聯(lián)和犧牲鍵策略的增強(qiáng)方法。其主要內(nèi)容如下:（1）基于氧雜-邁克爾反應(yīng),通過(guò)使用高官能度的交聯(lián)劑制備了高模量的非填充橡膠。首先通過(guò)巰基-烯點(diǎn)擊化學(xué)成功制備了羥基化的溶聚丁苯橡膠（SSBR）。研究結(jié)果表明,丙烯酸酯可以通過(guò)氧雜-邁克爾反應(yīng)高效交聯(lián)羥基化SSBR。隨著交聯(lián)劑官能度的增加,硫化膠的強(qiáng)度和模量顯著提高。隨著交聯(lián)劑含量和OH含量的增加,硫化膠的性能也不斷提升。相應(yīng)地,建立了這一體系交聯(lián)結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能間的關(guān)系,為氧雜-邁克爾反應(yīng)交聯(lián)橡膠的應(yīng)用提供了科學(xué)基礎(chǔ)。（2）受貽貝足絲結(jié)構(gòu)的啟迪,在富含氧的環(huán)氧化天然橡膠（ENR）結(jié)構(gòu)中構(gòu)筑了額外的Fe3+-O配位鍵作為物理交聯(lián)點(diǎn)。該配位鍵的存在可以顯著增加彈性體的強(qiáng)度、模量和韌性;其主要增強(qiáng)增韌機(jī)理為配位鍵充當(dāng)犧牲鍵,在受力時(shí)優(yōu)先斷裂,耗散能量并防止應(yīng)力集中。此外,該...
【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：141 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
硫磺交聯(lián)橡膠反應(yīng)機(jī)理示意圖
硫磺硫化橡膠的通用結(jié)構(gòu)示意圖：a-單硫交聯(lián)鍵；b-二硫交聯(lián)鍵；c, d-多-相鄰交聯(lián)鍵；f-C-C 交聯(lián)鍵；g, j-環(huán)狀硫化物；h, i-橡膠鏈中的共軛烯烴結(jié)懸垂的側(cè)鏈（Acc 為促進(jìn)劑殘留物）[24]igure 1-2 General scheme of sulfur-cured vulcanizates: a - monosulfide linkages;lfide linkages c, d - polysulfide crosslinks (x = 3-6); e - vicinal crosslinks; f – caon crosslinks; g, j – cyclic sulfides; h, i – conjugated segments of elastomer chaipendant side-group (Acc - accelerator residue)[24]定交聯(lián)點(diǎn)中含硫鍵相對(duì)含量的關(guān)鍵因素是硫磺的含量以及促進(jìn)劑與硫磺的，硫磺硫化體系可分為普通（CV）硫化體系、半有效（semi-EV）硫化體V）硫化體系，如表 1-2 所示[25]。CV 硫化體系是指硫磺含量明顯高于促進(jìn)，以 NR 為例，其促進(jìn)劑含量一般為 0.5~0.6 phr，硫磺含量為 2.5 phr。該交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中多硫交聯(lián)鍵的含量可達(dá) 70%以上。CV 體系的硫化膠由于具有優(yōu)異的初始疲勞性能，室溫動(dòng)靜態(tài)性能，但由于多硫鍵鍵能較低，其
含量 高 中 能 低 中 能 低 中 能 高 中 變形 高 中 能 高 中 爾加成反應(yīng)及其應(yīng)用爾反應(yīng)的機(jī)理反應(yīng)是親電的共軛結(jié)構(gòu)和親核的負(fù)碳離子之間的一種爾提出，其反應(yīng)示意圖如圖 1-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]結(jié)晶水對(duì)硫酸銅與丁腈橡膠之間配位交聯(lián)反應(yīng)的影響[J]. 袁曉芳,吳國(guó)章,吳馳飛. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(10)
本文編號(hào)：3509291
【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：141 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
硫磺交聯(lián)橡膠反應(yīng)機(jī)理示意圖
硫磺硫化橡膠的通用結(jié)構(gòu)示意圖：a-單硫交聯(lián)鍵；b-二硫交聯(lián)鍵；c, d-多-相鄰交聯(lián)鍵；f-C-C 交聯(lián)鍵；g, j-環(huán)狀硫化物；h, i-橡膠鏈中的共軛烯烴結(jié)懸垂的側(cè)鏈（Acc 為促進(jìn)劑殘留物）[24]igure 1-2 General scheme of sulfur-cured vulcanizates: a - monosulfide linkages;lfide linkages c, d - polysulfide crosslinks (x = 3-6); e - vicinal crosslinks; f – caon crosslinks; g, j – cyclic sulfides; h, i – conjugated segments of elastomer chaipendant side-group (Acc - accelerator residue)[24]定交聯(lián)點(diǎn)中含硫鍵相對(duì)含量的關(guān)鍵因素是硫磺的含量以及促進(jìn)劑與硫磺的，硫磺硫化體系可分為普通（CV）硫化體系、半有效（semi-EV）硫化體V）硫化體系，如表 1-2 所示[25]。CV 硫化體系是指硫磺含量明顯高于促進(jìn)，以 NR 為例，其促進(jìn)劑含量一般為 0.5~0.6 phr，硫磺含量為 2.5 phr。該交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中多硫交聯(lián)鍵的含量可達(dá) 70%以上。CV 體系的硫化膠由于具有優(yōu)異的初始疲勞性能，室溫動(dòng)靜態(tài)性能，但由于多硫鍵鍵能較低，其
含量 高 中 能 低 中 能 低 中 能 高 中 變形 高 中 能 高 中 爾加成反應(yīng)及其應(yīng)用爾反應(yīng)的機(jī)理反應(yīng)是親電的共軛結(jié)構(gòu)和親核的負(fù)碳離子之間的一種爾提出，其反應(yīng)示意圖如圖 1-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]結(jié)晶水對(duì)硫酸銅與丁腈橡膠之間配位交聯(lián)反應(yīng)的影響[J]. 袁曉芳,吳國(guó)章,吳馳飛. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(10)
本文編號(hào)：3509291
本文鏈接：http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3509291.html
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