微波輔助硫化制備遇水膨脹橡膠及性能研究.pdf

1、作為功能性吸水材料,遇水膨脹橡膠(WSR)具有“彈性止水和以水止水”雙重防水功能,制備遇水膨脹橡膠的一般方法是:用親水性的吸水樹脂(CSP)和親油性的橡膠進行物理共混,但由于吸水樹脂不能很好的分散在橡膠相中,并且容易從橡膠相中脫出,這樣會降低橡膠的吸水性能、力學性能、長期保水性和重復使用性,吸水樹脂和橡膠之間的不相容性的問題可以用以下方法進行改進:(ⅰ)減小吸水樹脂的尺寸；(ⅱ)對吸水樹脂進行改進,在吸水樹脂上引入親油性的長鏈分子以增強

2、和橡膠的作用力。通過這兩種方法來提高吸水樹脂在橡膠中的分散性,降低遇水膨脹橡膠的流失率,提高吸水性能。
　　 本論文的主要工作包括以下幾點:(1)研究了吸水樹脂的合成,探討了吸水樹脂的耐鹽性和耐溫性；(2)對吸水樹脂進行表面改性來增強吸水樹脂和橡膠之間的粘接力；(3)采用逾滲理論對遇水膨脹橡膠的吸水過程進行分析。本文主要研究內容和結論概括如下:
　　 通過反向懸浮法制備吸水樹脂,水性單體分散在油溶性溶劑中進行聚合。利用微

3、波技術對吸水樹脂進行表面接枝改性,結果表明,微波輔助接枝改性可以增強吸水樹脂和氯丁橡膠的界面粘接性,提高遇水膨脹橡膠的力學性能和吸水樹脂在橡膠中的分散性,降低遇水膨脹橡膠的流失率。
　　 利用微波輻射對遇水膨脹橡膠進行硫化。研究了WSR的溫度、力學性能和吸水性能與輻照時間的關系。結果表明:當輻照時間為4min時,制備的遇水膨脹橡膠的性能較好。
　　 遇水膨脹橡膠的吸水性能主要依賴于吸水相的連通性,當吸水樹脂的體積分數(shù)較小

4、時,吸水樹脂在橡膠相中被孤立,遇水膨脹橡膠的吸水性受到橡膠相的影響而很難傳遞,當吸水樹脂的體積分數(shù)逐漸增加時,吸水相逐漸連通成大的網絡,以至于所有的吸水樹脂粒子都因可以接觸到水而膨脹。這種轉變被視為逾滲轉變,吸水樹脂體積分數(shù)達到一定的含量時會出現(xiàn)逾滲轉變?？梢园l(fā)現(xiàn),當吸水樹脂含量超過逾滲臨界點時,遇水膨脹橡膠的吸水性能遵守逾滲定律。
　　 研究結果不僅為遇水膨脹橡膠的研究提供了科學的依據(jù),而且用一種新的方法來研究開發(fā)遇水膨脹橡膠