氯丁橡膠改性的實驗研究.pdf

1、氯丁橡膠（CR）是一種通用型的特種橡膠，在合成橡膠中占有重要地位，它不僅具有一般橡膠的性能，而且還具有獨特的耐油、耐候、耐化學(xué)品等性能，如今已得到廣泛應(yīng)用。然而，氯丁橡膠具有獨特的分子鏈結(jié)構(gòu)，分子鏈上連接有極性的氯原子，并且鏈結(jié)構(gòu)較規(guī)整，使得氯原子和雙鍵不活潑，氯丁橡膠的硫化相對困難。因此，目前在硫化過程中通常加入硫化促進劑-亞乙基硫脲（ETU），而ETU具有較強的毒性，易致癌，這嚴(yán)重影響操作人員的身體健康。
　　為解決以上問題，

2、本文從兩方面開展了實驗研究，即氯丁橡膠的溴化改性和填充改性。一方面對氯丁橡膠進行溴化改性，通過在橡膠結(jié)構(gòu)上引入鍵能更低的C—Br，改變其分子結(jié)構(gòu)，提高氯丁橡膠的硫化活性，從而提高硫化速度。另一方面提出稀土改性氯丁橡膠的實驗研究，通過在氯丁橡膠中摻混改性的稀土氧化物，以改善氯丁橡膠的硫化性能、力學(xué)性能等性能。
　　本文采用上述兩種不同的方法制備了溴化氯丁橡膠和稀土/氯丁橡膠復(fù)合材料，分別研究了以下幾個方面：
　　①以HBr/H

3、2O2為溴化試劑，三氯甲烷為溶劑，對氯丁橡膠進行溴化改性制備了溴化氯丁橡膠，并對其進行了一系列的表征。利用離子色譜儀測定溴化氯丁橡膠的溴含量，采用紫外、紅外、核磁對氯丁橡膠溴化反應(yīng)前后的結(jié)構(gòu)進行了表征，通過分析得出氯丁橡膠的溴化是以取代反應(yīng)為主。同時也對氯丁橡膠的玻璃轉(zhuǎn)化溫度（Tg）、門尼粘度、硫化速度和力學(xué)性能進行了表征。檢測結(jié)果表明，溴化氯丁橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低，門尼粘度減小，正硫化時間大大縮短，硫化性能得到改善。但是，溴化氯丁

4、橡膠的力學(xué)性能有所下降。
　　②采用硬脂酸對氧化鈰進行表面改性，并制備了改性CeO2/氯丁橡膠復(fù)合材料。通過SEM、FT-IR、XRD對改性CeO2的結(jié)構(gòu)進行了表征，氧化鈰進行改性后，其團聚現(xiàn)象得到改善，晶型結(jié)構(gòu)也未發(fā)生改變。紅外表征得出，氧化鈰的表面生成了一種硬脂酸鈰鹽。通過一系列實驗確定了改性氧化鈰的最優(yōu)添加量，添加1.0％的改性氧化鈰時，改性CeO2/氯丁橡膠復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐老化性能均達到最優(yōu)。對改性CeO2/氯丁橡膠