磁性补强三元乙丙橡胶复合材料制备与性能地研究

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1、图书分类号TQ127.2密级非密注1UDC_______________________________________________________________博士学位论文磁性补强三元乙丙橡胶复合材料的制备与性能研究曹杨指导教师（姓名、职称）张景林教授申请学位级别工学博士专业名称武器系统与运用工程论文提交日期年月日论文答辩日期年月日学位授予日期年月日论文评阅人郭志猛高学绪崔小朝赵贵哲刘亚青晋日亚张树海答辩委员会主席崔小朝教授年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类号Ph.D.Dissertat

2、ionPreparationandPerformanceofMagneticandStrengthenEthylenePropyleneDieneMonomerRubberCompositeMaterialsBy:CaoYangSupervisor:JinglinZhangNorthUniversityofChina2012.11.10原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果

3、。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论

4、文主要符号表序号名称简称序号名称简称1三元乙丙橡胶EPDM25玻璃化转变温度Tg2蒙脱土MMT26分子动力学MD3氟橡胶FR27定量结构性质分析QSPRs4丁腈橡胶NBR28耗散粒子动力学DPD5天然橡胶NR29范德华vdw6二硫化四甲基秋兰姆TT30静电作用Coulomb7顺丁橡胶BR31差示扫描量分析DSC8甲基丙烯酸锌ZDMA32动态力学性能分析DMA9有机蒙脱土OMMT33过氧化二异丙苯DCP10丁苯橡胶SBR34硬脂酸SA11异戊橡胶IR35N-苯基-N'-基对苯二胺4010NA12γ-氨丙基三乙

5、氧基硅烷KH55036N-环己基-2-并噻唑次磺酰CZγ-缩水甘油醚氧丙基三甲13KH56037扫描电镜SEM氧基硅烷14高苯乙烯橡胶HCR38矫顽力Hc15硅橡胶SR39饱和磁化强度Hs16MaterialsStudioMS40磁共振成像MRI17凝聚态优化的分子力场模拟COMPASS41化学气相沉积法CVD18微正则系综NVE42X-射线衍射XRD19正则系综NVT43傅里叶红外光谱FT-IR20等温等压系综NPT44能带散射X射线EDX21等压等焓系综NPH45振动样磁力VSM22巨正则系综μVT46

6、饱和磁化强度MsNosé-Hoover-Langevin控温23NHL47剩余磁化强度Mr方法24均方位移MSD中北大学学位论文中北大学学位论文磁性补强三元乙丙橡胶复合材料的制备与性能研究摘要武器装备中大量使用的电子化设备，由于电磁信号易受外界电磁干扰而出现失误，从而带来严重后果，因此对各种电磁危害的防护已引起高度重视。同时，屏蔽电磁污染使其限定在一定区域，已成为环保领域最为活跃的研究课题之一。三元乙丙橡胶（EPDM）因其优越的抗臭氧、抗侵蚀的能力、极好的硫化特性，以及最低的比重，能吸收大量的填料和油，因此

7、得到了广泛的应用。进一步研究发现，采用一些填料可以改善EPDM的力学性能以及电磁性能，从而拓展了其在电磁屏蔽、吸波、导电、传感等军事装备领域的范围应用。为了研究一种可用于电磁屏蔽的磁性补强EPDM复合材料，本文采用分子模拟与实验结合对EPDM的微观结构和性质进行了研究。以EPDM为基体，得到炭黑的最佳用量，添加不同补强粒子填料制备EPDM复合材料。通过水热法制备了纳米铁/镍（Fe/Ni）合金颗粒，并进行性能的表征，得到了可用于制备磁性补强EPDM的最佳配方。（1）本文采用分子动力学和介观动力学方法对EPDM

8、的微观结构和性质进行了研究。采用分子动力学模拟得到的玻璃化转变温度（Tg）为216.3K，并且折光率、表面张力、热导率和体积模量的趋势均在Tg左右发生较大的变化。EPDM的回转半径得到，EPDM处于完全的弯曲状态。EPDM的回转半径在18.9Å-19.3Å分布较多，而其它范围则分布较少，通过对回转半径的预测可以得到聚合物的柔性程度，及聚合物的弯曲和缠结程度。通过介观动力学模拟了EPDM链段对其相态形态的影响。（2