炭黑的改性及其在三元乙丙橡膠中的應(yīng)用.pdf

1、該文采用固態(tài)原位接枝改性的方法制備了甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸2—羥乙酯(2-HEMA)和N-羥甲基丙烯酸胺(NMA)改性的炭黑,并將其應(yīng)用到三元乙丙橡膠(EPDM)中.該論文首先討論了改性過程中單體用量、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)改性炭黑表面性能以及接枝率的影響;還研究了改性炭黑補(bǔ)強(qiáng)EPDM橡膠的硫化性能、物理機(jī)械性能以及加工性能.采用熱重分析(TGA)和透射電鏡(TEM)研究了改性炭黑的表面化學(xué)結(jié)構(gòu).結(jié)果表明改性炭黑表面接

2、枝有GMA、HEMA和NMA.TGA分析表明改性炭黑的熱分解溫度有所降低;透射電鏡(TEM)的觀察結(jié)果表明改性炭黑的二次結(jié)構(gòu)尺寸減小.采用動(dòng)力學(xué)分析(DMA)、掃描電鏡(SEM)和結(jié)合橡膠測(cè)定等方法研究了GMA、HEMA和NMA用量對(duì)改性炭黑增強(qiáng)EPDM橡膠硫化性能和物理機(jī)械性能的影響.研究結(jié)果表明:GMA和HEMA改性炭黑對(duì)EPDM膠料有明顯的促進(jìn)交聯(lián)的作用,而少量NMA的存在抑止了硫化速率;當(dāng)GMA、HEMA和NMA用量分別為3.7

3、5phr、3phr和3phr時(shí),EPDM硫化膠各項(xiàng)物理機(jī)械性能最佳,其中,GMA改性炭黑補(bǔ)強(qiáng)EPDM硫化膠的100﹪和300﹪定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度等物理機(jī)械性能最好,硬度最大,而HEMA改性炭黑補(bǔ)強(qiáng)EPDM硫化膠的疲勞性能最好,提高了九倍之多.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)和交聯(lián)密度測(cè)試表明改性單體參與了橡膠的交聯(lián)反應(yīng)使得硫化膠形成"整體網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)";結(jié)合橡膠測(cè)試的結(jié)果表明適量的結(jié)合橡膠有利于EPDM硫化膠物理機(jī)械性能的提高;SEM分析表