聚氯丁二烯橡胶改性聚酰胺研究

聚氯丁二烯橡胶改性聚酰胺研究 王 铎 ,，,陕 西理工学院材料科学 与 工 程 学院 汉 中 :,,::, 、，，摘 要 以 氯 丁 橡 胶 龙 双氯 胶胶龙 艺 研种复 尼为 主要原料采用面涂丁橡乳于尼布上的涂覆工硫化后制出一,, ，。，合 材 料 经测试这种复合材料具有比纯尼龙布拉伸强度高 撕裂强度高等特点 ，，氯 丁 橡 胶 改 性 尼 龙 关 键 词 ,, ,,,,:,,:,,,,,,,,:,:,:,,,,,,,,:,,:,,,,:,:,,,,,,,,,, ,,,,,,,, ,,,,,:, ,，，, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,:,:,,,,,:,:,,::,,,,,,, ,,,,,,,, ,,:,:,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,:,, ,,,,,,, ,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,，,:,,,,,:,,,,,,,,,:,,,,,:,,,,,,:,:,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,),,,,) ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,, ,,,,, ，，,,,:,,, ,,:,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,:,,,,,, , ,，,、，，，，，，，尼 龙 又 称 聚 酰 胺 是 品 种 繁 多 应用最广泛的工 耐 热 耐 耐 日 耐 臭 氧 耐 酸 碱 耐 化 机 械 性 能 耐 油燃光,,,,,,,学 、，，程 塑 料 类 别 之 一 具有良好的综 合 性 能 包 括 力 学 性 能 耐 ,,,,)。 。 试 剂 缺 点 是 耐 寒 性和贮存稳定性较差 本 研 究 经 反 复 、、，热 性 耐 磨 损 性 耐 化 学 药 品 性 和 自 润 滑 性 有一定的阻燃，试验探求橡胶 样 品 的 良 溶 剂 并胶与龙复 成 为 用橡乳尼合一， ，，性 适于用玻璃纤维和 其它填料填充增强 改 提 易于加工性，。种 达 新材料以期到更高的性能要求。 ，高 性 能 和 扩 大 应 用 范 围 聚酰胺主要用于合成 纤 维 其 最 突 点 是 耐 磨 性 高于其他所有纤维 ，比 棉 花 耐 磨 性 高 优 出 的,:,,,实 验 部 分 ,倍 ，比 羊 毛 高 倍 ，在 混纺织物中稍 加入一些聚酰胺纤,: 维 ，可 大,，大 提 高 其 耐 磨 性 当 拉 伸 至 时 弹 性 回 ,, :,, 主 要 原 料 与 仪 器 ,,,复 率 可 达 ，，，,氯 丁 橡 胶 尼 龙 型上海山橡化工有限公司性,,,,,, ,。经受上万次折挠而不断裂 能 ,::,,,,。 ，，能 见 表 电 声 所示子天平型上海有衡器有限公, ,:, ,,,，)，,氯 丁 橡 胶 称聚氯丁二烯 是 由 氯 丁 橡 又,,:,:,,,,,，，,, 增 搅 坛华仪 平 司力拌器型金市富器有限公司板硫),:: :,，、胶聚合而生产的合成橡胶 被 广泛应用于抗风化 产 品 粘 胶 鞋 ，，，化 机 型 号 称 合 模 力 主 电 机 功 公,,,,::×,::×,:,,:,:)、，，,底 涂料和火箭燃料 又称氯丁二烯橡胶 是 氯 丁 二 烯 即 ,) ,,, ，热 间 ，工 作 层 数 为 ，柱 塞 行 程 ， 率板距,,,,,,,,,,,,:,,，。 ,氯丁 二 烯 为 主 要 原 料 进 行 聚合生成的弹性体 ))),,α, 。,热板单位面积压力为 ,,,,,,、，外 观 为 乳 白 色 黄色或浅棕色的片状或块状物 有 良 好 的 米 物 理 表 尼龙的物理参数 , ,,,,,,, , 形 温 度 密 度拉 伸 强 度断 裂 伸 长 率弯 曲 强 度弯 曲 模 量简支梁缺口冲 击热 变 充 量 填 ,, 燃 烧 性 ,,,, ,, ,,, , ,,, ,,, ,,,, ,:, ? ,:,,,,,,,,,,,:,,,,,::,,,:,,:,, 表 橡胶原料的溶解情况 ,溶 剂 的 选 择 ,,, 三 氯 甲 烷 ,将 氯丁橡胶溶解于 不 同 溶 剂 ，选 择 了 三 氯 种 不同的甲, 三 氯 甲 烷 甲 苯 正 己 烷 烷 、三 氯 甲 烷 正 己 烷 、甲 基 种 溶 剂 溶 解 氯 丁 橡 胶 ，但 只 , , ,，,,,,,鞋 边 胶 料 溶 解 较 充 分 般 快溶 解 快溶 解 一 有 ,, ,, ,, 溶 解 溶 解 溶 解 慢慢慢块 状 胶 料 ，三氯甲烷与鞋 边胶料发生明显且快速的溶解 实 验 结 果 见 表 极 少 部 分 溶 解。 长 条 胶 料 极 少 部 分 溶 解 几 乎 不 溶 ,,, 黑 色 小 颗 粒 几 乎 不 溶鞋 底 胶 料 几 乎 不 溶 几 乎 不 溶 ,,,，，，。作 者 简 介 王 铎 男 副 教 授 主要从事高分子材料与工程方面的教学与研究工作 ,,,,) ,,。，，由 表 可 见 鞋边料在三氯 甲 烷 中 的 溶 解 性 最 好 选 做 实 拉 伸 速 率 试 样 尺 寸 , ,:,,×,:,,×:,,:,,,:,,,,,，。撕 裂 实 验 ，，塑料薄膜和薄片耐撕裂性试验 方 法 ，又 验改性尼龙的主要对象 并选择氯烷为剂 三甲溶,,,,,,, 。 ， ，称门多夫法测试样品撕裂 强 度 金 相 分 析 样品置于样品台 材 料 制 备 ,,,用 型金相显微镜观察并拍摄 。,:, ，将 胶 料剪成的白色粒料置于 烧 杯 中 加 入 ,:,:,, , ，，，三 氯 甲 烷 搅 拌 溶 解 添 加 硫 磺 继 续 搅 拌 ,:,, ,:,,,:,,,, 结 果 与 讨 论 ,,补 加 溶 剂 ，搅 拌 溶 解 ，,由于溶剂挥发很快 ，需 要 ,:,,,,,, 样 品 制 备 条 件 选 择 ,， 细 观 必要时补加溶剂 为胶状 时 仔察待完全溶解粘稠乳停 ,,, ，,按照材料制备方法进行试验 制 成 样 品 见 图 示 图 中 样 ,。 ，， 即制成氯丁橡胶乳 密 备 止封包装用 将氯丁橡胶乳涂抹于聚酰 胺 尼 龙 面 ，制 成 面 积 约 布 两 ,, ,。 ，品 组 分 为 由 图 可 知 样品中局部区域呈现气 ,,,,,,,,为 的 长 方 条 形 ，同法制备若干个试样 ，置 于 温 度 ,,,,×,,, 。 ，泡 涂 抹 地 方 不 是 很 干 这可能由于所选 溶剂三氯甲烷与橡 为 的 硫 化 机 内 ，并选择不同样品硫化时间分别为 ,,,?,? ，，，，胶样品量不确定 可 能 导 致 胶 乳 黏 度 大 同 时 人 工 用 涂 抹 厚、、、下 实 现 硫 化 ，成 功 制 成 一 系 列 氯 ,:,,,,:,,,,:,,,,:,,, ，，度 不 均 匀 导致硫化结果宏观 表现出明显差别 但 经 较 长 硫 化 丁 橡 胶,尼 龙 。 样 品 如 图 所 示 。复合型布状材料 ,, , 。时 间 可 克 服 力 学 性 能 分 析 ,,,拉 伸 试 验 ,,,,, ，将 各 组 样 品 置 于万能试验机上 进行拉伸性能测试 结 果 见 表 。, 由 表 知 ，将氯丁橡胶涂于 尼 龙 布 上所得的这种材料 ，其 , 。 ，拉 伸 强 度 比 原 纯 尼 龙 布 高 并 且 发 现 硫 化 时 间 越 长 样 品 ，，的 拉 伸 强 度 越 大 但不能无限延 长 时 间 在 实 验 条 件 下 尼 龙 因硫化时间的延长烤焦而损坏 ，拉 伸 强 度 下 降 ，表 中 硫 布 会 , ,合 材 料 样 品 图 复 , ,,,, 化 时 间 为 时 ，各组样品的拉伸 强度均呈现下降 趋 势 ，故 ,:,,, 选 择 硫 化 时 间 为 。,:,,, 性 能 测 试 ,,,,，拉 伸 试 验 所 用 仪 器 计算机控制拉力试验机 ,,,),:,: 表 拉 伸 性 能 测 试 , 硫 化 时 间 , 拉 伸 强 度,,,, ,,, :,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,, ,:,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,:,,,,::,: ,,,,, ,,,,, ,,,,, ,,,,, ,:,,, ,,,,, ,: ,,,:, ,,,,, ,,,,, ,,,,, ,,,,, ,,,,, ,: ,,,,, ,,,:, ,,,:, ,,,,, ,,,,: ,,,,: ，，,撕 裂 实 验 同 时 随 聚 氯 丁二烯含量的继续增加 在 氯 丁 橡 胶尼 龙 ,,,,,合布中聚氯丁二烯与聚酰胺大分子之间出现过 分 紧 密 结 复,, ，。对各组样品进行撕裂实验 结 果 见 表 所 示 , ，、、合 的 网 络 状 区 域 将导致复合布宏观出 现 凝 团 鼓 包 微 孔 等 表 撕裂性能测试结果 ,，， 现 象 这些过度紧密结合区域 的边缘在撕裂试 验 时 当 外 力 较 小 的时候就已被扯断 、撕 裂 ，表 中 组 分 的 撕 裂 样 品 ,,,,,,厚 度 最 大 作 用 力 撕 裂 强 度 , ,:,,,,,, ,,::,,。 强度低于上一组即证明了 这 一 点 故 选 择 增 强 体 橡 胶 乳 的 含 :,,,,,,:,,,:,,:量 为 。,,,,,,, :,, ,, ,,: ,,, ,,,,,,, :,,, ,, ,:, ,,,,,,,, :,, ,, ,,, ,,,,,,,, :,, ,: ,,, 金 相 分 析 ,,,,:,,,,,, :,,, ,, ,:, ，将 各 组 复 合 材 料样品置于光学 显微镜下进行测试 结 果 见 图 所 示 。 由 图 可 见 ，在 ,复 合材料样品中随着氯 , , ,,,, ，，丁橡胶乳含量的增加 样 品 的 金像形貌颜色逐 渐 变 浅 并 且 样 ，,由 表 知 氯 丁 橡 胶尼 龙 复 合 布 撕 裂强度比纯尼龙 ，, ,, 品中网络状结 构成分含量增加 这是由于橡胶乳与 尼 龙 布 之 布 高 ，样品撕裂强度随橡胶含量的增加而增大 。,, ，、间形成了相互作用的结果造 成 的 包 括 物 理 交 联 作 用 化 学 结 合 、氢键作用等形成的形貌结构 。 但 当 含 量 增 至 品 时 ，样 ,:, 原 因 分 析 ,,,,,内 部开始出现分布不均匀的 成 分 ，导致局部结合过分紧 ,, 由于橡胶乳的聚氯丁二烯 大 分子与尼龙布表 面 的 聚 酰 胺 密 ，尼龙布开始出现皱褶和鼓包的不均衡现象 ，见 图 中 , ,:, ，，大分子之间产生了相互作用 使尼龙布微观结合 更 加 紧 密 强所 示 。组 ,,,,, ,，度 增 大 且随聚氯丁二烯含量 的 增 多 两 种 聚 合 物 大 分 子 之 ，间 形成了空间网 络 状 结 构 区 域 这些网络状区域在整个 复 合 ，，材 料 中 不 断 增 多 拉伸强度进一步增大 ，，为 氯 丁 橡 胶 为 功 制 得 了 力 学性能与宏观形 时 成,:,,,,,, ，，较规胶龙复 并控制温度在 某 一 条 件 貌均整的橡尼合布下同 。时实现了橡胶硫化和尼龙的固化工艺过程 、，经 复 合 试 验 橡 胶 与 尼 龙 形成的复合材料 的 拉 伸 强 度 撕 ，裂强度比橡胶和尼龙 都 高 并且随着橡胶含量的增加而不断 。升 高 参 考 文 献 ,, ，,,邓 华 罗 权 焜 硫 化 体系对氯丁橡胶硫化胶性能的影响 特 ,,:,，，,,,种 橡 胶 制 品 ,,,,::,,:,,,) ,, ，，，,李 新 法 万 玲 艳 马 晓 峰 等 共 混 物 耐 磨 耗 性 的 研 究,,,,,,,, ,,，，,,,塑 料 工 业 :,:,,,:,:,,,:,) ,, ,,，,张 明 霞 罗 权 焜 硫 化 体 系 对 共混胶性能的影响 ,,,,,,, :,，，,,,特 种 橡 胶 制 品 ,,,,::,,:,,,) ,, ，,徐 珊 罗 权 炮 硫 化 体 系 对 共混硫化胶性能 的 影 响 ,,,,,,, ,,,，，,,,特 种 橡 胶 制 品 :,,,,,:::,,,,,) ,, 庸 坤 明 硫 化 剂在活性氯型聚丙烯酸酯橡 胶胶料中的应用 ,,,, , ，，,,,,,研 究 橡 胶 工 业 :,,,,,,,,,,,,:,,,) ,, 图 光镜观察的照片 ×,::, ,, ，，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,:,:) ,,, ,,,,,,,,,,:,,:,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,, ,:, ,,,,,,,,,,,:,,,, ,结 论 ,,,，，,,,,:,) ,,,,,,,,:,,,,:,:,,,,::,,,,,,,, 收 稿 日 期 , ，，:,,:,:,:未硫化的胶料良溶剂为 硫化过的橡胶不 易 溶 实 )),,,,, ,修 稿 日 期 :,,:,:,:)) ,，验使用的橡胶原料为未硫化的胶料 在 实 验 条 件 下 硫 化 时 间 檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨 。 性 复 合 薄 膜 ,,上 接 第 页 ,: 伸 长 率 高 达 。的 号 和 号样品显示的为含有 ,:,,,,, , ,, ,参 考 文 献 原 位 和 直 接 添 加 纳 米 颗 粒 的 纳 米 纤 维 ,,:,, ,,:,,,, , , ,, ，，,,,李 景 虹 先 进 电 池 材 料 北 京 化 学 工 业 出 版 社 ,,,,,::,,,:)。 ，膜 的 力 学 性 能 测 试 数 据 两 者 相 比 较 添 加 原位硅的纳米纤 ,,,, ,,维 膜 的 断 裂 伸 长 率 远远高于直接 添 加 的 纳 ,,:,:,,,,,, ,, ，，孙 志 能 付 红 平 洪 若 瑜 纳米二氧化硅填充 聚 合 物 微 孔 ,,,,,, 米 纤维膜的断裂伸长率 ,,。 拉 伸 强 力 也 由 ,,,,,,,,,,,,,, ，，,,,,,膜 的 研 究 精 细 化 工 :,,,:,,::,,,,,:,) ,, ，，，， 高 到 。 这说明原位硅的加入 更容易制成强度好 ， ,,,,,,,,,,,,,,, ,:,,, ,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,, 提,:,,,,,, ,,，，,,,,,,:,::,,,,,:,,,,,,,:,,,,,,,,,,, ,::, ,, , ,,, 韧 性 好 的 米 纤 维 膜 。纳 柔,,,, ,,:,,,,) ,, ，，，,,:,,,, ,,,,,,,,, :,,,,,,:,:,,,,,,,,,,,,,,,,, ,, 结 论 , ,,,,,,,,,, ,,,,, :,,,,,,,,,,,,:,,,, ,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,通 过 原 位 复 合 溶 胶 凝胶技术制备出 复 ,),,,,,,:, ,,，，,, ,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,，,合 纺 丝 液 然后利用高压 静电纺丝得到了 复 合 纳 ,,,,,,:, ,, ，，，高 昆 胡 信 国 伊 廷 锋 陈 辉 氟乙烯电纺膜及其电化学性 聚偏,,。米 纤 维 ，，,,,,,能 的 研 究 高 分 子 学 报 :,,:,,,,::,,,:,:) ,,，,使 用 表 征 了 复合膜的成纤状态 结 ,, ，，，,,,, ,,,,,,:,,,,,,,,, ,,,,,,,:,,,:, ,,:,::,,,:, ,,,,,,, )),,, :,,,,,,,,,,,,,:,,,,,:,,,,,,,:,:,:,,,)),,, ::,,,,,,,,,:,,,，，,果 表 明 原位硅的加入增加了 纤维的表面粗糙度 进 而 增 加 了 ) ,，,纤维的比表面积 有 利 于 膜 对 电解质溶液的吸收 与 直 接 添 加 ，， 相 比 较 致更加均匀的纤维形态 纳的 原 位 硅 导,, ,,: ,,, ,,,,, ,,,,,,,,: ,:, :,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,: ,), ,)),,，,米 在 原 位 纳米纤维内的分散更 加 均 匀 团 ,,:,,,,,,:, , ,,，， ,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,:,::,,,,,:,,:,,,,:,,,,,,::,,。聚现象明显降低 ,,,,,,:,,,,) ,,原位硅的加入降低了 且 纤维膜的孔径尺寸 ，而 ，，，,,,, ,,,, ,:,,,,,,,,,,,,,,,::,:,,,,:,,,,,:,,,,,,,:,,,,,,, ,, ，，,,,,,,::,,,,:,,,::,,) 使 得 孔 径 的 分 布 相 对 集 中 ，当 原 位 硅 量 为 时 集 中 效 果 ,, ,, ,,，，,，，,,,, ,,,,: ,,:,,,:,:,:,,,,:,,,,,,::,,,,, 最 ,:,, 。 佳 ,, ,，黄 锋 林 魏 取 福 复合纳米纤维膜结构调控及其性 ,,,,,,,,:, ,,原位硅的加入改善了 且 纤维膜的拉伸强度 ，而 ,,,, ,，，,,,能 研 究 无 锡 江 南 大 学 ,, ,::,,,,大大提高了其断 裂 伸 长 率 ，当 原 位 硅 量 为 时 ，纤 维 膜 的 ,, , 收 稿 日 期 :,,,,:,,))断 ，,裂 伸 长 率 高 达 与 直 接 添 加 相 比 较 ,:,,,,, ,, ,,: ,,, ,修 稿 日 期 :,,,,:,,)) ，的 原位硅使得纤 维膜的韧性更好 得到力学性能优良的 纳 米 改 file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt 涵盖各行业最丰富完备的资料文献,最前瞻权威的行业动态,是专业人士的不二选择。 file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt2012/8/26 12:19:58