乳液共凝法制备天然橡胶复合材料的研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文乳液共凝法制备天然橡胶复合材料的研究姓名：李海富申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：吴明生20120610青岛科技大学研究生学位论文乳液共凝法制备天然橡胶复合材料的研究摘要随着全球橡胶工业的飞速发展、资源危机以及人们对环境保护意识的日益增强，采用无污染、低成本、来源广、补强效果好的绿色填料和简单环保型加工工艺来制备高性能橡胶制品是橡胶行业发展的趋势。本文以天然胶乳为研究对象，研究了不同凝固剂及凝固工艺对天然胶生胶及其硫化胶性能的影响，同时采用乳液共凝法分别制各了天然橡胶／木质素复合材料和天然橡胶／白炭黑复合材料。并用扫描电镜、透射电镜、激光粒度

2、分布测定仪、相差显微镜以及傅立叶红外光谱仪等先进仪器来考察填料在分散体及在橡胶基质中的分散性，以电子拉力机及RPA2000橡胶加工分析仪等分别考察了天然橡胶复合材料的力学性能和动态力学性能。结果表明：(1)不同凝固剂及凝固工艺对天然胶乳的凝固效果有不同的影响。研究发现，CaCl2水溶液、CaCl2酒精溶液、甲酸三种凝固剂中，CaCl2酒精溶液凝固速度最快、效率高、效果好，当酒精溶液中CaCl2的含量为20％时，既保证了较快的凝固速度，又使所得胶料有着较好的综合性能；同时还发现，往胶乳中加凝固剂的凝固工艺速度快、效果好，得到的天然橡胶综合性能优于采用凝固剂中加胶乳工艺制得的

3、胶料。(2)采用乳液共凝法可以制备天然橡胶／木质素复合材料。研究表明，随着木质素用量的增多，复合材料的门尼黏度逐渐上升，在20份以内时门尼黏度上升较快；其炭黑胶料的最低转矩增大，最高转矩下降，工艺正硫化时间延长，焦烧时间缩短，炭黑分散性变差，胶料的加工安全性、耐磨性及耐老化性变差，硫化胶的定伸应力降低。天然橡胶中木质素的添加量在20份以内，可以提高硫化胶的拉伸强度和撕裂强度。(3)采用乳液共凝法制备天然橡胶／白炭黑复合材料，可以解决白炭黑在橡胶基质中分散不均的难题。结果显示，采用T25高速分散机和高压均质机来处理白炭黑分散体效果较好，且随着处理时间的延长，分散体的平均粒径

4、减小，粒径分布变窄，改善了白炭黑在橡胶基质中的分散性，制备的天然橡胶／白炭黑复合材料的综合力学性能优于传统机械混炼法的胶料；采用原位生成法制备的自炭黑粒径小，在胶料中分散均匀，明显提高了天然橡胶／白炭黑复合材料的力学性能和动态力学性能。关键词：天然胶乳共凝木质素白炭黑分散体复合材料乳液共凝法制备天然橡胶复合材料的研究STUDYONNATURALRUBBERCOMPOSITESPREPAREDBYLATEXCO．AGGLOMERATIONABSTPACTWiththerapiddevelopmentoftheglobalrubberindustry,thecrisisofr

5、esourcesandpeoples’increasinglyawarenessofenvironmentalprotection，itisnecessaryforrubberindustrytodiscoverakindofgreen—fillerwithpollution—free，lowcost，awidesourceandgoodreinforcementeffect，anddevelopaprocessingtechnology,whichissimpleandenvironmentfriendly,tofabricatehigh—performancerubb

6、erproducts．Inthispaper,effectsofdifferentcoagulantsandcoagulationprocessesOffpropertiesofthenaturalrubberanditsvulcanizateswerestudiedbasedonthenaturalrubberlatex，andatthesametime，bothnaturalrubber／lignincompositesandnaturalrubber／silicacompositeswerepreparedbythelatexCO—agglomeration．The

7、dispersionoffillersinbothdispersionandrubbermatrixwereinspectedbysomeadvancedequipments，justasScanningElectronMicroscopy(SEM)，TransmissionElectronMicroscopy(TEM)，LaserParticlesizeDistributionTester,Phase-contrastMicroscopyandFT-IR；themechanicalpropertiesanddynamicme