本文選題：丁腈橡膠 + 乙炔炭黑　； 參考：《中北大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展,對彈性體復(fù)合材料的要求不斷提高,在導(dǎo)電方面,僅僅靠導(dǎo)電金屬已經(jīng)滿足不了人們的需求�，F(xiàn)在對導(dǎo)電材料的要求不僅僅只是導(dǎo)電,而且還需要材料具有大的韌性和高彈性,所以,我們對新材料中導(dǎo)電橡膠的研究迫在眉睫。隨著納米材料的不斷發(fā)展,給傳統(tǒng)的橡膠材料注入新鮮的血液。將新型的納米材料與傳統(tǒng)的橡膠材料相結(jié)合,使其得到更好的性能。應(yīng)用新型的納米碳材料代替或者部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料,來制備低填料、高強度、導(dǎo)電性能優(yōu)良的丁腈橡膠(NBR)復(fù)合材料受到大量研究者的關(guān)注,但納米碳填料在NBR中分散性是一個至關(guān)重要的問題�；谝陨犀F(xiàn)狀,本文作者展開了對傳統(tǒng)材料和新型納米材料部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料填充NBR復(fù)合材料的研究,主要研究如下:首先,通過應(yīng)用不同硫化工藝和不同硫化體系來制備不同的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的NBR復(fù)合材料,從而得出NBR復(fù)合材料受交聯(lián)結(jié)構(gòu)的影響。對比不同硫化工藝及其硫化體系下得到的NBR復(fù)合材料,可知采用硫磺在160℃下硫化制備的NBR復(fù)合材料具有最好力學(xué)性能。在此條件下,加入不同量的增塑劑對NBR復(fù)合材料進(jìn)行改性,但是由實驗結(jié)論得知增塑劑DOP對NBR復(fù)合材料的力學(xué)性能沒有益處。進(jìn)一步對不同含量的防老劑進(jìn)行研究,進(jìn)而得知,當(dāng)防老劑含量為4 phr時,對NBR復(fù)合材料的防老化效果較好。然后,應(yīng)用不同種類的炭黑(三種乙炔炭黑、導(dǎo)電炭黑、超導(dǎo)電炭黑)來填充NBR復(fù)合材料。研究結(jié)果:乙炔炭黑(粉末)的導(dǎo)熱性最好,壓縮疲勞溫升最低,力學(xué)性能較好,導(dǎo)電性能較好;導(dǎo)電炭黑的力學(xué)性能最好,但導(dǎo)熱性能最差,壓縮疲勞溫升較好,導(dǎo)電性能較好;超導(dǎo)電炭黑的導(dǎo)電性能最好,其它性能一般,50%、75%的乙炔炭黑的各項性能一般。因此,在上述研究的基礎(chǔ)上,選擇了乙炔炭黑(粉末)作為NBR復(fù)合材料的基本填料,進(jìn)一步研究不同份數(shù)的乙炔炭黑(粉末)對硫化膠性能的影響。由結(jié)果得出:硫化膠的導(dǎo)電性能、力學(xué)性能和壓縮疲勞溫升都隨著乙炔炭黑含量的增加而變大。隨著乙炔炭黑含量的增加,NBR復(fù)合材料中填料之間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)越來越好,橡膠與填料間相互作用力也隨之增大,且結(jié)合膠的量也增大。當(dāng)乙炔炭黑含量為40 phr時,NBR復(fù)合材料的導(dǎo)電性已經(jīng)很好,其電導(dǎo)率為1.2×10-2 S/m,其力學(xué)性能分別為:拉伸強度15.34 MPa、斷裂伸長率473.64%、100%定伸應(yīng)力2.39 MPa、300%定伸應(yīng)力8.89 MPa、撕裂強度52.19 N/mm,硬度為72。導(dǎo)熱率為0.5115 W/m·K,壓縮疲勞溫升為49.3℃。只所以選擇乙炔炭黑40 phr作為基本填料,是因為隨著炭黑含量的增加,NBR復(fù)合材料的壓縮疲勞溫升隨之增加,而且加入40 phr乙炔炭黑時,已經(jīng)達(dá)到導(dǎo)電的逾滲閥值。需要引入新型碳材料,來進(jìn)一步增強NBR復(fù)合材料的性能。最后,在上述研究的實驗基礎(chǔ)上,采用新型碳材料GO來部分代替乙炔炭黑,通過應(yīng)用膠乳共沉淀的方法來制備出功能填料的母煉膠,再由機械共混的方法將干膠與母煉膠相結(jié)合,制備出新的NBR復(fù)合材料。部分GO代替乙炔炭黑制備NBR復(fù)合材料,不僅可以提高其力學(xué)性能、導(dǎo)電性能等,而且有助于改善填料的分散性,還降低了NBR復(fù)合材料的壓縮疲勞溫升和損耗因子。
[Abstract]:With the development of the society and the development of science and technology , the demands of the elastomer composites have been improved continuously . The properties of NBR composites with different kinds of carbon black ( three kinds of acetylene black , conductive carbon black and superconducting electric carbon black ) have been studied . The electrical conductivity of NBR composite was increased with the increase of acetylene black content . With the increase of the content of acetylene black , the interfacial tension between the filler and filler was increased . The mechanical properties of NBR composite were as follows : tensile strength 15.34 MPa , elongation at break 473.64 % , tensile strength of 52.19 N / mm , tensile strength of 72 . Thermal conductivity was 0 . 5115 W / m 路 K , and the mechanical properties of NBR composite were 1 . 2 脳 10 - 2 S / m .

【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ333.7;TB33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1871877