吸水微膨胀橡胶的制备与表征.pdf

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1、AThesisSubmittedtoZhengzhouUniversityfortheDegreeofMasterPreparationandCharacterizationofWatermicro—expansionswellableRubbersByMingnaJiaSupervisor：Prof．JinxiaLiuandLiuheWeiAnalysisChemistry。CollegeofChemistryandMolecularEngineeringMay2014原创性声明郑重声明：本人所呈交的学位论文，是本人在导师刘金霞和魏柳荷的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文

2、中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。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。学位论文作者：甏峨督日期：2014年5月学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与

3、该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：甏iIii智日期：2014年5月摘要随着技术的进步，对材料不断提出新的需求。吸水膨胀橡胶(waterswellingrubber,简写为WSR)问世于20世纪70年代末期，并成功应用于大型土木工程建设、采油、水利工程、防潮包装等领域。本论文设计制备了聚丙烯酸-高岭土高吸水性树脂改性含环氧官能团的聚丙烯酸酯橡胶，对其基本性能进行了表征。该改性橡胶具有遇水微膨胀性质，适合用作耐水、耐盐、耐硫化氢、耐高温等苛刻条件的密封材料。本文主要内容如下：1．首先，在了解各种橡胶基本性质

4、的基础上，选用带环氧功能基团的聚丙烯酸酯橡胶作为基体橡胶。以丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体，采用乳液聚合方法合成了含环氧官能团的丙烯酸酯橡胶生胶。通过对影响丙烯酸酯橡胶生胶合成的主要影响因素(乳化剂的选择、预乳液的稳定性等)做系统的实验及分析，对合成的聚丙烯酸酯生胶进行了FTIR、TG等表征；2．合成了一系列不同高岭土含量的聚丙烯酸．高岭土高吸水性树脂，对其进行FTIR、TO、XRD等表征，并对其进行了吸水性和吸水速率等方面的测试；3．分别用亲水性聚合物聚乙烯醇、聚丙烯酸．高岭土高吸水性树脂与含环氧官能团的聚丙烯酸酯橡胶混炼，制备吸水微膨胀橡胶。用SEM和TG对制各的改

5、性橡胶进行表征，并对吸水前后的物理性能如抗拉强度、断裂伸长等进行测试。发现聚乙烯醇的加入使得橡胶脆而硬，而聚丙烯酸．高岭土高吸水性树脂的加入有较好的效果。关键词丙烯酸酯橡胶吸水树脂吸水微膨胀橡胶乳液聚合AbstractWi也thedevelopmentoftechnology,materialswithpropertiestomeetnewdemandsareneeded．Waterswellablerubber(abbreviatedasWSR)appearedinthelate1980s，andsuccessfullyappliedtotheconstructionofla

6、rgecivilengineering，oilproduction，waterconservancy,moistureproofpackagingetc．Thisthesisdesignedandsynthesizedthepolyacrylaterubberwithepoxyfunctionalgroups，andtherubberwasmodifiedwithaseriesofhydrophilicorwaterswellablematerials，suchaspolyacrylicacid—Kaolin．Basicpropertiesoftheas-preparedcom

7、positerubberwerecharacterized．Themodifiedrubberwithpropertyoflimitedexpansionuponwaterabsorption，naayfindapplicationsassealingmaterialsusedinharshenvironmentwithwater,salt，hydrogensulfide，oilandhightemperature．Themaincontents&thispaperareasfollows：