秸杆橡胶复合材料性能的研究

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1、秸秆／橡胶复合材料性能的研究中文摘要摘要秸秆是一种农业资源，其主要成分是纤维素、半纤维素、木质素等，具有来源丰富，价廉，回收利用方便的特点。本文选用小麦秸秆，粉碎处理后，将秸秆粉末通过开炼机填充于天然橡胶或丁腈橡胶的基体中，分别制备了新型的秸秆／天然橡胶(NR)和秸秆／丁腈橡胶(NBR)复合材料，系统研究了秸秆的用量、尺寸、表面性质及处理方法对复合材料的工艺性能、力学性能、热性能和耐老化性能的影响。主要研究结果如下：1．秸秆加入NR后门尼黏度增大，流动性下降，加工流动性变差。秸秆／NR门尼黏度值随秸秆用量的增加而增大；在秸秆用量

2、为15phr时，加入的秸秆粒径越大，门尼黏度值越大。2．秸秆对NR和NBR的硫黄硫化体系均有明显的促进作用，随秸秆用量的增加，焦烧时间缩短，硫化速度加快。3．秸秆对NR只起填充作用。当秸秆用量为lO．15pllr时，粒径为80．100目时，得到硫化胶的综合力学性能相对较好。材料的拉伸强度为14MPa，300％定伸应力为6．OMPa，撕裂强度为29．OkN．m一，邵尔A硬度为51度，拉断伸长率达到450％。采用不同硫黄硫化体系时，普通硫黄硫化体系(CV)的综合力学性能最佳，半有效硫黄硫化体系(SEV)次之，有效硫黄硫化体系(EV)

3、最低。4．秸秆对NBR具有一定的补强作用。秸秆用量为15pllr，粒径为60目时，得到硫化胶的综合力学性能最好，拉伸强度达到7．7MPa，撕裂强度23．0kN·m～，邵尔A硬度为64度。5．秸秆经碱化处理和用硅烷类偶联剂处理后均能明显提高复合材料的力学性能。研究发现，当秸秆用量为15pllr时，用2％的NaoH溶液碱化处理效果最佳；KH550的适宜用量为1．0p11r。6．秸秆／NR复合材料的耐热氧老化性能差，老化后硬度上升、拉伸强度降低、拉伸断裂伸长率下降。单独使用防老剂时，防老剂N．异丙基．N’一苯基对苯二胺秸秆／橡胶复合材

4、料性能的研究中文摘要(4010NA)对材料的防护效果较好；防老剂并用时，防老剂4010NA和防老剂2．巯基苯并咪唑(MB)能产生协同效应，能起到良好的防护效果。关键词：秸秆；天然橡胶；丁腈橡胶；硫化特性；力学性能lI作者：丛后罗指导老师：闻荻江教授秸秆／橡胶复合材料性能的研究英文摘要ResearchonPropertiesofStraw／RubberCompositesAbstractStrawobtainedf如ma簪iculturaLlwaSteismainlycomposedofcelluloses、VhichhaS●tl

5、lecharacteristicsofabundantaVailabili劬10wcostandrecyclabili够S仃a、visinco叩oratedintorubberonlaborato巧sizetwo-rollmilltopreparetwonewkindsofstraw／natllralmbber(NR)andstra、v／nitrilembber(NBR)composites．11hee腩ctSofstrawn咖他如dtreatmentmethodsonprocessin吕Ⅶlc锄ization，mechanic

6、alandagingpropeniesareinVestigatedindetails．ThemainresultSlistbelow：(1)Tlleinco印orationofstra_whnoNRcanincreaSeMooneyViscosity、池ichgiVesrisetopoorprocessingpropertiesofstrarw／栅tcomposites．MooneyViscositiesincreasewitllstra、vloading；for15pllrtllesame10ading，thebiggert

7、hestrawparticlesizeis，thehi曲ermeMooneyValuesare．(2)Forsul如rⅦlcallizationsystem，theadditionofstrawint0bomNRandNBRcompoulldsincreaSesthecrosslim(ingratea11dhaSashonerscorchtime．(3)OVerallresultsindicatestrawonlycanbeused弱acheapfillerinNRmaterials．11legoodcomprehensiVep

8、ropeIrtiesofs仃av价汛composites，i．e．tensilestl．en舀h14MPa，modulusat300％6．0MPa，tearstrength29．OIdq·m～，ShoreAhardenss51andelongationatbre