丁腈橡膠及其發(fā)泡材料因其特殊結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的耐油和耐熱性,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事領(lǐng)域等都發(fā)揮著不可替代的作用,但是橡膠的不可回收性在一定程度上限制了它的應(yīng)用,本文就橡膠的可重復(fù)加工性能進(jìn)行研究,制備出兼具高強(qiáng)度和良好可重復(fù)加工性能的配位改性丁腈橡膠并對(duì)比了不同硫化方式下丁腈橡膠的發(fā)泡性能,不僅為開(kāi)發(fā)新型橡膠硫化方式提供思路,也為丁腈橡膠發(fā)泡研究打下基礎(chǔ)。本文通過(guò)金屬配位鍵交聯(lián)丁腈橡膠賦予其高強(qiáng)度和良好的可重復(fù)加工性能。首先采用過(guò)氧甲酸法對(duì)丁腈橡膠環(huán)氧化,再通過(guò)開(kāi)環(huán)反應(yīng)將多巴胺接枝到丁腈橡膠側(cè)鏈中,隨后引入Fe³⁺,形成Fe³⁺-兒茶酚基團(tuán)配位鍵作為動(dòng)態(tài)交聯(lián)點(diǎn)連接離散的丁腈橡膠分子鏈形成配位交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)配位交聯(lián)的丁腈橡膠具有優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度,如加入2.5 phr Fe³⁺的改性丁腈橡膠拉伸強(qiáng)度達(dá)到了8.93MPa,遠(yuǎn)高于目前大多數(shù)報(bào)道中的非共價(jià)超分子橡膠的強(qiáng)度。與此同時(shí),由于金屬配位鍵的可逆性,通過(guò)配位交聯(lián)的丁腈橡膠具有區(qū)別于傳統(tǒng)硫化橡膠的良好可重復(fù)加工能力,其二次加工的性能保持率達(dá)到了90%以上。本文研究了預(yù)硫化時(shí)間、發(fā)泡條件對(duì)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

NBR的結(jié)構(gòu)式

第一章緒論3表1-2橡膠耐油耐熱性能對(duì)照表Table1-2Theoilheatresistancecomparisonofrubber級(jí)別排行耐熱性耐油性耐熱+耐油★★★★★★★★VMQ硅橡膠FKM氟橡膠FKM氟橡膠★★★★★★★FKM氟橡膠NBR丁腈橡膠ACM丙烯酸酯橡膠★★★★★★ACM丙烯酸酯橡膠ECO氯醇橡膠ECO氯醇橡膠★★★★★ECO氯醇橡膠ACM丙烯酸酯橡膠CSM氯磺化氯乙烯★★★★EPDM乙丙橡膠CSM氯磺化氯乙烯VMQ硅橡膠★★★CSM氯磺化氯乙烯CR氯丁橡膠EPDM乙丙橡膠★★NBR丁腈橡膠NBR丁腈橡膠★CR氯丁橡膠1.1.3ACN的含量對(duì)丁腈橡膠性能的影響丁腈橡膠中，ACN含量的增加，橡膠鏈段中極性增大，分子鏈間的相互作用增強(qiáng)，于是剛性增大，這會(huì)導(dǎo)致丁腈橡膠的一些性能發(fā)生變化。與柔順性呈正相關(guān)的如耐寒性與可加工性會(huì)隨著ACN的含量增加而相應(yīng)減弱；而耐油性、耐熱性等性能會(huì)隨之增強(qiáng)。圖1-2展示了ACN的含量對(duì)丁腈橡膠性能的影響，因此在丁腈橡膠選用上可以根據(jù)需求選擇不同含量ACN的丁腈橡膠。圖1-2ACN含量與丁腈橡膠性能的關(guān)系[4]Fig.1-2TherelationshipbetweenACNcontentandnitrilerubberproperties

第一章緒論7圖1-3Diels-Alder反應(yīng)機(jī)理圖Fig.1-3ThemechanismdiagramofDiels-Alderreaction當(dāng)然除了可逆共價(jià)交聯(lián)外，眾多研究者們將目光投向改變交聯(lián)鍵類(lèi)型來(lái)解決硫化橡膠不可回收利用的世界難題；也有許多研究應(yīng)運(yùn)而生。如通過(guò)物理纏結(jié)、離子鍵、氫鍵以及配位鍵等相互作用形成具有交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的橡膠。其中離子鍵交聯(lián)指橡膠分子連與金屬離子以離子鍵形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，Basu團(tuán)隊(duì)[23]采用透射電鏡發(fā)現(xiàn)了XNBR與氧化鋅形成的離子交聯(lián)橡膠具有相分離結(jié)構(gòu)；Malmierca團(tuán)隊(duì)[24]采用核磁氫譜證明了XNBR與氧化鎂離子交聯(lián)橡膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；氫鍵交聯(lián)橡膠則是通過(guò)特殊的分子間相互作用-氫鍵而形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，Leibler團(tuán)隊(duì)[25]另脂肪酸二聚體和三聚體反應(yīng)生成的超分子彈性體就是氫鍵交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的極佳印證，該彈性體在并不苛刻的條件下能夠?qū)崿F(xiàn)斷鏈-重組。而金屬配位鍵作為鍵能最高的非共價(jià)鍵，憑借其多變的配體和金屬-配合物形成的幾何構(gòu)型成為新型橡膠交聯(lián)方式中最炙手可熱的明星[26-29]。表1-5展示了不同類(lèi)型的分子間作用力及其強(qiáng)度大校表1-5不同類(lèi)型分子間作用力及其強(qiáng)度大小[30]Table1-5Differenttypesofintermolecularforcesandtheirstrengths分子間作用力類(lèi)型強(qiáng)度（KJ/mol）共價(jià)鍵150~1000配位鍵40~120氫鍵10~20-共軛7~20親疏水相互作用12~15離子對(duì)10~12范德華力1~5

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]聚丙烯發(fā)泡材料的研究進(jìn)展[J]. 郭鵬,呂明福,呂蕓,張師軍.  石油化工. 2011(06)
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[8]硅泡沫材料發(fā)泡體系的研究[J]. 李穎,王曉剛,強(qiáng)軍峰.  化工新型材料. 2008(04)
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碩士論文
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[2]超臨界二氧化碳制備微孔白炭黑/硅橡膠泡沫材料的研究[D]. 黎展宏.西南科技大學(xué) 2017
[3]丁腈橡膠發(fā)泡涂料的研究[D]. 王秀猛.南昌大學(xué) 2013
[4]丁腈橡膠微觀結(jié)構(gòu)與性能及高性能丁腈磁性橡膠的制備研究[D]. 張保崗.青島科技大學(xué) 2013
[5]PVC基木塑復(fù)合結(jié)皮發(fā)泡地板基材的研究[D]. 韓振.東北林業(yè)大學(xué) 2010



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