氯丁橡胶的改性研究

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1、摘要氯丁橡胶是重要的合成橡胶之一，具有优异的力学性能和耐热及耐腐蚀性，在国民经济各部门得以广泛应用。但随着氯丁橡胶应用范围的扩大，原来的普通氯丁橡胶配合体系已经不能满足需要。本文系统研究了不同的补强剂和硫化剂对氯丁橡胶硫化胶性能的影响，通过优化配方设计，制备出了力学性能优良的硫化胶，并探讨了氯丁橡胶的补强机理和硫化机理。主要工作如下：在氯丁橡胶中添加高耐磨炭黑，硫化胶力学性能测试表明高耐磨炭黑对氯丁橡胶有较好的补强作用，当炭黑用量为25份时，硫化胶拉伸强度达到25．76MPa，撕裂强度达到54．27kN／m，但炭黑添加量

2、较多时，硫化胶的断裂伸长率显著下降，焦烧时间缩短。用十八烷基三甲基氯化铵对累托石进行改性，X射线衍射(XIm)分析显示经有机改性后的累托石的层间距由原来的2nm增大到3．65nm，表明十八烷基三甲基氯化铵已插入累托石层间。将改性过的累托石加入氯丁橡胶中，发现添加量很少时即可使硫化胶性能得到很大程度的提高，当有机改性累托石加入量为9份时，硫化胶的拉伸强度达到26MPa，撕裂强度达到48．31kN／m，并对其它性能无不良影响。用硅烷偶联剂对纳米白炭黑进行干法改性和湿法改性，结果表明两种改性方法均有良好的改性效果，湿法改性效果

3、更好。经表面改性的白炭黑对氯丁橡胶有很好的补强作用，能够大幅度提高硫化胶的拉伸强度和撕裂强度，特别是撕裂强度可以达到70kN／m以上，并具有良好的防焦烧性。纳米氧化锌硫化胶各项性能与普通氧化锌硫化胶进行比较，结果表明纳米氧化锌硫化胶与普通氧化锌硫化胶相比性能更优。采用溶胶．凝胶法制备纳米氧化锌包覆纳米二氧化硅纳米微粒(ZnO／Si02)，对煅烧产物进行广角X，射线衍射分析，透射电镜测试结果T武汉T程大学硕十学位论文表明ZnO／Si02粒径约50纳米，以ZnO／Si02作氯丁橡胶的硫化剂对橡胶进行硫化，通过正交实验考察了乙

4、酸锌、草酸、二氧化硅的配比、制备工艺条件等因素对氯丁橡胶硫化胶性能的影响。实验结果表明涂覆型纳米氧化锌包覆纳米二氧化硅对氯丁橡胶的硫化效果明显优于用普通方法制备的纳米氧化锌对氯丁橡胶的硫化效果。关键词：氯丁橡胶；补强；正交实验；纳米粒子n△坠!塑堕垡——一AbstractChloroprenerubber(CR)，animportantsyntheticrubber,iswidelyusedineveryfieldofnationallifeasitsexcellentmechanical，heat-resistanta

5、ndcorrosion．resistanceproperties．However,withtheenlargementofit’Sapplicationfield，theordinarycompoundsystemcan’tmeettherequirement．Inthispaper,theeffectsofseveralkindsofreinforcingagentsandcuringagentson—theproductsofCRwerestudied．Highperformancevulcanizedrubbers

6、wereproducedbyrecipeoptimization．ThevulcanizationmechanismandreinforcementmechanismofCRwerealsodiscussed．Ourmainworkisasfollows：Theeffectsofhighabrasionfumaceblack(HAF)onmechanicalpropertiesofCRwerestudied．Itwasfoundthattensilestrengthincreasedupto25．76MPaandtear

7、strengthincreasedupto54．27kN／mwhen25sharesHAFisaddedtoCR．ButoverquantityofHAFcanleadtoanobviousdecreaseintensileelongationofthevulcanizedrubberandscorchysensitivity．X．raydiffraction(XRD)showsthatRectorieswhichismodifiedbyoctadecyltrimethylamine，theinterlayerdista

8、nceofrectoriesincreasedtO3．65nmfrom2nm，whichmeansthatoctadecyltrimethylaminehasinsertedbetweenthelayersofrectories．Theexperimentshowsthattheperformanceofvulcan