白炭黑由于價格低廉且可以提高輪胎的抗?jié)窕阅芎徒档洼喬サ臐L動阻力,已經(jīng)被廣泛用于制備綠色輪胎橡膠納米復(fù)合材料。然而,白炭黑表面存在大量的羥基,在橡膠基體中容易團(tuán)聚導(dǎo)致橡膠性能差,需要對其表面進(jìn)行處理來降低羥基間的作用力,提高白炭黑在橡膠材料中的分散。硅烷偶聯(lián)劑可與白炭黑表面羥基反應(yīng),并接枝到橡膠主鏈上,可大幅度改善白炭黑補(bǔ)強(qiáng)橡膠材料的性能,是橡膠工業(yè)中主要應(yīng)用的白炭黑表面改性劑。然而,硅烷偶聯(lián)劑對白炭黑進(jìn)行改性時,會產(chǎn)生大量的乙醇,全球每年輪胎生產(chǎn)中產(chǎn)生的乙醇量可達(dá)到130000立方米。因此,開發(fā)不產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的新型白炭黑用改性劑具有重要的意義。本論文基于以上研究背景展開,主要研究內(nèi)容如下:在第二章中,基于環(huán)氧基團(tuán)和羥基反應(yīng)不產(chǎn)生VOCs的特點(diǎn),利用環(huán)氧大豆油（ESO）作為白炭黑的表面分散劑,與雙-[γ-（三乙氧基硅）丙基]四硫化物（TESPT）并用,在不影響橡膠性能的前提下減少TESPT的用量從而降低VOCs排放。利用ESO取代TESPT制備了白炭黑/天然橡膠納米復(fù)合材料,研究了 ESO不同取代量對白炭黑分散和橡膠性能的影響,明確了兩者并用產(chǎn)生的協(xié)同作用機(jī)制。熱失重分... 

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRAC
主要符號和縮略詞說明
第一章 緒論
    1.1 納米白炭黑
        1.1.1 白炭黑的性質(zhì)及制備
        1.1.2 白炭黑的結(jié)構(gòu)
        1.1.3 納米填料的補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理
        1.1.4 白炭黑在綠色輪胎胎面材料中的應(yīng)用
    1.2 納米復(fù)合材料中的白炭黑表面修飾
        1.2.1 納米復(fù)合材料中的白炭黑改性概述
        1.2.2 納米復(fù)合材料中的白炭黑表面包覆型改性
        1.2.3 納米復(fù)合材料中白炭黑與基體偶聯(lián)的偶聯(lián)型改性
        1.2.4 納米復(fù)合材料中的白炭黑隔離型改性
    1.3 輪胎工業(yè)中的VOCs排放
        1.3.1 VOCs排放的危害與VOCs的限排
        1.3.2 輪胎工業(yè)中VOCs排放現(xiàn)狀
        1.3.3 白炭黑偶聯(lián)劑的發(fā)展趨勢
    1.4 論文的選題目的和意義
    1.5 本課題的主要研究內(nèi)容
    1.6 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 環(huán)氧大豆油在白炭黑/橡膠復(fù)合材料中的應(yīng)用研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 主要原料和實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.2 測試與表征
    2.3 樣品制備工藝及實(shí)驗(yàn)配方
        2.3.1 ESO改性白炭黑的制備
        2.3.2 ESO改性白炭黑橡膠復(fù)合材料的制備
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 ESO對白炭黑的表面修飾研究
        2.4.2 ESO改性白炭黑橡膠混煉膠的硫化特性研究
        2.4.3 ESO改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的性能研究
            2.4.3.1 ESO改性白炭黑/橡膠混煉膠中的填料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析
            2.4.3.2 ESO改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的靜態(tài)機(jī)械性能分析
            2.4.3.3 ESO改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的動態(tài)機(jī)械性能分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 低環(huán)氧度環(huán)氧大豆油在白炭黑/橡膠復(fù)合材料中的應(yīng)用研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 主要原料和實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.2 測試與表征
    3.3 樣品制備工藝及實(shí)驗(yàn)配方
        3.3.1 L-ESO的帶制備
        3.3.2 L-ESO改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的制備
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 L-ESO的化學(xué)結(jié)構(gòu)表征
        3.4.2 L-ESO改性白炭黑/橡膠混煉膠的硫化特性研究
        3.4.3 L-ESO改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的性能研究
            3.4.3.1 L-ESO改性白炭黑/橡膠混煉膠中的填料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析
            3.4.3.2 L-ESO改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的靜態(tài)機(jī)械性能分析
            3.4.3.3 L-ESO改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的動態(tài)機(jī)械性能分析
        3.4.4 硫磺用量對L-ESO改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的性能影響研究
            3.4.4.1 硫磺用量對L-ESO改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的靜態(tài)機(jī)械性能的影響
            3.4.4.2 硫磺用量對L-ESO改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的動態(tài)機(jī)械性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 雙環(huán)氧丙基多硫醚的制備及在白炭黑/橡膠復(fù)合材料的應(yīng)用研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 主要原料和實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.2 測試與表征
    4.3 樣品制備工藝及實(shí)驗(yàn)配方
        4.3.1 BEP的制備
        4.3.2 BEP化學(xué)改性白炭黑的制備
        4.3.3 BEP改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的制備
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 TESPT改性白炭黑時生成的VOCs表征分析
        4.4.2 BEP的化學(xué)結(jié)構(gòu)表征
            4.4.2.1 BEP的核磁圖譜分析
            4.4.2.2 BEP的傅里葉變換紅外光譜分析
            4.4.2.3 BEP的質(zhì)譜分析
        4.4.3 BEP對白炭黑的表面修飾研究
            4.4.3.1 BEP改性白炭黑的傅里葉變換紅外光譜分析
            4.4.3.2 BEP改性白炭黑的X射線光電子能譜分析
            4.4.3.3 BEP改性白炭黑的熱失重分析
        4.4.4 BEP改性白炭黑/橡膠混煉膠的硫化特性研究
        4.4.5 BEP改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的性能研究
            4.4.5.1 BEP改性白炭黑/橡膠混煉膠中的結(jié)合膠含量分析
            4.4.5.2 BEP改性白炭黑/橡膠混料膠中的填料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析
            4.4.5.3 BEP改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的靜態(tài)機(jī)械性能分析
            4.4.5.4 BEP改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料的動態(tài)機(jī)械性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師介紹
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]偶聯(lián)劑對FRP/FRIM復(fù)合材料界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響[D]. 鮑睿.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號：3734741