改性天然橡胶的研发

改性天然橡胶的研发

一、改性天然橡胶的研究和进展(论文文献综述)

张利召[1](2021)在《抗湿滑低滚动阻力轮胎胎面胶的研究》文中进行了进一步梳理新的欧盟轮胎标签法规在2012年开始实施,其中对于“绿色轮胎”的抗湿滑性能和行驶时的滚动阻力都提出了新的要求。因此,进一步提升“绿色轮胎”的性能已经刻不容缓。而胎面胶作为轮胎构造中与地面接触的一部分,最容易受动态载荷所影响,对轮胎整体的滚动阻力和抗湿滑性能影响最大。目前使用炭黑作为胎面胶的填料已经不能满足新型“绿色轮胎”的要求,因此,探究添加绿色环保无污染的填料改善胎面胶的动态力学性能具有重要的研究意义和发展前景。在本研究中,使用天然橡胶作为基体,采用了不同的方法分别对二氧化硅和氧化石墨烯进行改性制备不同的填料,提高了填料在橡胶基体中的分散性并增强了填料与基体的界面相互作用,有效改善了橡胶复合材料的动态力学性能,在降低了滚动阻力的同时,提高了其抗湿滑性能。本文将硫化促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)作为改性剂接枝在氧化石墨烯(GO)上后,使用水合肼进一步还原,制备出改性的还原氧化石墨烯粒子(H-C-GO)。H-C-GO粒子不仅在橡胶中的分散性有了很大的提升,并且在硫化时,H-C-GO粒子上接枝的CBS与橡胶分子链反应形成共价键,增强了填料与基体的界面相互作用。通过性能测试发现,在基体中添加3份的H-C-GO粒子相比于添加未改性的GO抗湿滑性提高了大约60%,滚动阻力降低约40%,并且力学性能也有了较大的提升,撕裂强度为37.5 N/mm,断裂伸长率为658.4%,拉伸强度达到26.1 MPa。使用硅烷偶联剂N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)接枝二氧化硅(SiO2)后,与羧基化的丁苯橡胶发生酰胺化反应,将二氧化硅与橡胶分子链键合制得丁苯橡胶改性的二氧化硅(SBR-SiO2)粒子,然后加入天然胶乳中制得橡胶复合材料。使用这种方法改性的二氧化硅能够与基体能紧密的结合,并且分散性也有了很大提高,减少动态载荷下的能量耗散。此外,使用这种方法改性的二氧化硅与传统在硫化过程中将填料与橡胶分子链键合的方法相比,避免了硫化初期由于橡胶的流动性带来的填料的聚集。性能测试表明,SBR-SiO2/NR复合材料比Si69-SiO2/NR复合材料的抗湿滑性提高了8.5%,滚动阻力降低了15.1%。采用机械共混法将制备的H-C-GO粒子和SBR-SiO2粒子按不同比例共混制得复合填料,然后采用胶乳共混法将复合填料与天然胶乳混合均匀制备橡胶复合材料。对添加不同比例复合填料制备的橡胶复合材料性能测试后发现,当添加入30份SBR-SiO2粒子和1份H-C-GO粒子时,相比于仅添加一种改性粒子的橡胶复合材料,动态力学性能有了进一步提高,其抗湿滑性能更好,滚动阻力更低,并且综合力学性能也最优异,拉伸强度达到27.3 MPa,断裂伸长率为664.2%,撕裂强度提升至40.7 N/mm。

延晨政哲[2](2021)在《基于Diels-Alder反应自修复天然橡胶的制备及性能研究》文中研究表明在自然资源匮乏和环境保护意识提高的背景下,对于天然橡胶(NR)和其衍生物环氧天然橡胶(ENR)的改性研究具有重要的理论价值以及现实意义。传统的橡胶弹性体遭受切割、刮擦、撕裂、穿孔等意外的机械损伤后,容易出现结构完整性或功能性的缺失。为了延长橡胶材料的使用寿命、减少资源浪费,自修复橡胶材料越来越受到人们的重视。本文将动态可逆的Diels-Alder反应引入到天然橡胶和环氧天然橡胶中,以动态可逆共价键构建橡胶弹性体。通过复合金属纳米银、壳聚糖以及多壁碳纳米管增强橡胶材料的力学性能以及获得其他功能性,本文系统地探讨了自修复天然橡胶的机械性能、自修复性能、热性能、动态力学性能以及功能性等。本文主要研究内容如下:(1)采用糠醛对甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)改性,制备了具有乙烯基和呋喃基的单体(HEMA-FUR);将HEMA-FUR接枝到天然橡胶(NR),制备了具有呋喃基团的天然橡胶NRFA;通过双马来酰亚胺(BMI)交联NRFA,得到了具有快速高效自修复性能的天然橡胶(NRFB)。然后,在NRFB表面旋涂导电银浆层,将其制成一种导电性好、灵敏度高的柔性电子传感器。NRFB的拉伸强度和自修复效率分别达到2.68 MPa和87%。由于银的低电阻率和基体的自修复能力,NRFB传感器在自修复前后具有很高的灵敏度,可以检测到手指、手腕和皱眉等各种人体活动。(2)通过BMI将糠醛改性后的壳聚糖(CTS-FUR)和糠胺改性后的环氧天然橡胶(ENR-FA)进行交联,制备了一种生物弹性体ECTS。仿生结构的设计使ECTS中的软、硬组分相互补充,使其获得优异的力学性能。同时,ECTS中的DA键和壳聚糖(CTS)与环氧天然橡胶(ENR)之间的氢键作为功能键构成了杂化网络,因此ECTS具有双重自修复网络。结果表明,添加质量分数为20phr的CTS-FUR后,ECTS的拉伸强度和断裂伸长率分别达到7.55 MPa和487%。此外,由于壳聚糖骨架与橡胶基体之间动态共价键的可逆性,在高温刺激下可以重建被破坏的交联网络。无论是完全断裂、循环损伤还是可回收测试,试样的力学性能均恢复到原试样的90%以上。ECTS对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性菌(铜绿假单胞菌)均具有良好的抗菌活性,抗菌率均在99%以上。(3)通过BMI在糠醛改性的氨基多壁碳纳米管(CNTs-F)和糠胺改性后的环氧天然橡胶(ENR-FA)之间建立的Diels-Alder反应,制备具有优异的力学性能的自修复导电弹性体ECNT。由于CNTs-F的加入以及填料与基体之间的相互作用,ECNT的拉伸强度达到7.74 MPa,断裂伸长率为467%。D-A键和亚胺键的可逆性以及CNTs-F的光热性,ECNT具有快速、高效、多通道的自修复能力,自修复效率均大于90%。另外,ECNT的灵敏度GF值达到3.7621,响应时间均小于180 ms。在自修复前后,ECNT不仅可以监测人体较大肢体的运动,如手指屈曲和肘部屈曲等;还能监测如微笑和咳嗽的细微运动。

陈志晓[3](2021)在《稻壳基硅炭材料的醇磨法改性及其橡胶补强性能研究》文中认为橡胶是重要的工业材料,因其优异的性能而有着广泛的应用。炭黑和白炭黑(二氧化硅)是橡胶工业上常用的两种补强填料,但均为不可再生材料。随着环境压力的增加,寻找一种替代的可再生材料迫在眉睫。稻壳灰是可再生生物质稻壳热解后的主要产物。通过控制热解条件可得到硅炭黑(SiCB,二氧化硅与炭质量比为43:57)和白稻壳灰(WRHA,二氧化硅含量大于90 wt%),都有潜力成为代替炭黑和白炭黑的补强性填料。然而,由于稻壳灰自身表面活性和颗粒尺寸的不足,使得稻壳灰和橡胶基体间的相容性较差。因此,为了提高稻壳灰在橡胶工业中的应用价值,需要对稻壳灰进行表面改性处理,来提高其补强性能。本论文以两种稻壳基硅炭材料(SiCB和WRHA)作为橡胶的补强填料,采用醇磨法对其表面进行处理,促进双[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(Si69)在填料表面的接枝反应,制备了改性的SiCB和WRHA来改善填料与橡胶基体的相容性。研究分析了醇磨对SiCB和WRHA理化性质和促进Si69接枝的影响,以及改性SiCB和WRHA作为填料填入橡胶后对硫化橡胶力学性能的影响。得到的研究成果如下:1.通过醇磨法对SiCB的炭表面进行改性,提高其表面反应活性。研究发现醇磨不仅生成尺寸更小和更均匀的SiCB颗粒,而且增加生物炭表面的含氧基团。含氧基团的增加促进了Si69在SiCB表面的接枝反应。Si69作为SiCB和天然橡胶间的分子桥梁,改善了SiCB与天然橡胶间的相容性,从而提高了SiCB填充天然橡胶的力学性能。Si69接枝的SiCB(S/E-3)填充的天然橡胶S/E-3/NR的力学性能最佳,相比于SiCB填充的天然橡胶SiCB/NR,S/E-3/NR的拉伸强度、撕裂强度和300%定伸应力分别从16.17 MPa、37.80 k N/m和3.05MPa提高到23.36 MPa、45.05 k N/m和3.86 MPa。其中S/E-3/NR的拉伸强度和撕裂强度高于商业炭黑(N774)填充的天然橡胶N774/NR,说明S/E-3具有与N774近似的补强效果。2.通过醇磨法使WRHA表面羟基化,促进Si69在表面的接枝改性。Si69接枝后的WRHA表面由亲水性转变为疏水性,改善了与疏水性橡胶基体间的相容性,从而提高了WRHA对天然橡胶/顺丁橡胶的补强能力。相比于WRHA填充的天然橡胶/顺丁橡胶WRHA/NR/BR,改性WRHA(W/E-3)填充的天然橡胶/顺丁橡胶W/E-3/NR/BR的拉伸强度、撕裂强度和300%定伸应力分别从1.84MPa、13.37 k N/m和1.56 MPa增加到7.75 MPa、34.71 k N/m和3.03 MPa。其中W/E-3/NR/BR的拉伸强度和撕裂强度高于N774填充的天然橡胶/顺丁橡胶N774/NR/BR,说明W/E-3有潜力作为橡胶工业中的补强性填料。3.醇磨法不仅可以对SiCB的炭表面进行改性,增加表面的含氧基团,而且可以实现WRHA的表面羟基化,促进Si69在表面的接枝改性。改性后的SiCB和WRHA增强了填料与橡胶基体间的相互作用,力学性能上达到了N774的补强效果。因此,醇磨法改性的稻壳灰可以替代商业炭黑的使用,这对稻壳灰的有效利用和橡胶工业的可持续发展非常重要。

吴森[4](2021)在《高岭石负载稀土化合物及其填充橡胶复合材料性能研究》文中进行了进一步梳理本课题首先采用简单沉淀法制备了系列不同形貌的La(OH)3,考察了温度和时间对La(OH)3形貌的影响;在此基础上,以内蒙古清水河地区的高岭石为原料,采用湿法球磨工艺对高岭石进行粒度细化;采用沉淀法制备了La(OH)3/高岭石复合物。采用乳液共混法将所制备的La(OH)3/高岭石复合物填充到天然橡胶(NR)和丁苯橡胶(SBR)基体中制备La(OH)3/高岭石/橡胶复合材料,研究了La(OH)3在高岭石表面的负载量(通过La/Kaol的值来表示)、La(OH)3/高岭石复合物填充份数和高岭石的粒度对La(OH)3/高岭石/橡胶复合材料的加工硫化性能、力学性能以及热稳定性能的影响。在此基础上对La(OH)3/高岭石复合物的补强机理进行了探究。(1)以La(NO)3·6H2O为原料,采用氨水为沉淀剂,制备了不同形貌的La(OH)3粉末。XRD结果表明:在同等水浴温度条件下,随着反应时间的增加,La(OH)3粉末的XRD衍射峰逐渐增强。SEM和TEM结果表明:在同等水浴温度条件下,随着反应时间的增加,La(OH)3由片状转为棒状。XRD和TG-DTG结果分析显示,在730℃时,La(OH)3及其杂质La2(CO3)3已完全转化为La2O3,并且La2O3延续了La(OH)3的形貌特征。(2)采用沉淀法将La(OH)3负载到高岭石的表面制备了系列La(OH)3/高岭石复合物。XRD结果表明:高岭石表面负载La(OH)3后,在2θ=15.7°、28.1°、40.1°、47.0°、55.3°和64°出现了新的特征峰。而且随着La(OH)3在高岭石表面负载量的增加,高岭石在0.715nm和0.375nm处的两个特征峰的强度逐渐降低。FT-IR结果表明:高岭石负载La(OH)3以后,其在3694.1cm-1、3619.6cm-1、1035.0cm-1、914.7cm-1、541.4cm-1与472.5cm-1处的吸收峰有所减弱,这可能是因为La(OH)3在高岭石表面的存在影响了高岭石对红外光线的吸收。SEM-TEM结果表明:负载La(OH)3以后,高岭石的表面出现片状物质,原本光滑的表面变的粗糙。在La(OH)3/高岭石复合物的总EDS能谱图中出现了La的峰,因此La元素的出现也可以说明La(OH)3成功的负载到高岭石表面。(3)采用乳液共混法制备了La(OH)3/高岭石/天然橡胶和La(OH)3/高岭石/丁苯橡胶两种复合材料,研究了La(OH)3在高岭石表面的负载量(通过La/Kaol的值来表示)、La(OH)3/高岭石复合物的填充份数、高岭石的粒度对复合材料力学性能和热稳定性能的影响。结果表明:随着La/Kaol值的增大,两种复合材料的力学性能均呈现出先增大后减小的趋势。与纯天然橡胶相比,La(OH)3/高岭石/天然橡胶复合材料的撕裂强度由37.25KN/m提升至56.38KN/m;而La(OH)3/高岭石/丁苯橡胶复合材料的拉伸强度与撕裂强度较纯丁苯橡胶提升较大,最大拉伸强度和最大撕裂强度分别为11.90MPa和36.78KN/m。随着La(OH)3/高岭石复合物填充份数的增加,La(OH)3/高岭石/天然橡胶复合材料的拉伸强度和撕裂强度均出现先增大后减小的趋势,其最大值分别为:16.95MPa和57.35KN/m。与此同时,当La(OH)3/高岭石复合物的填充份数为50phr时,La(OH)3/高岭石/丁苯橡胶复合材料的拉伸强度达到最大,其值为11.90MPa,较纯丁苯橡胶提升了648.43%。在本实验中,我们仅研究了高岭石的粒度对La(OH)3/高岭石/天然橡胶复合材料力学性能的影响,高岭石粒径减小,复合材料的拉伸强度、撕裂强度、500%定伸应力均有不同幅度的增加,其最大值分别为20.04MPa、57.35KN/m、4.03MPa。随着La/Kaol值的增大、La(OH)3/高岭石复合物填充份数的增加以及高岭石粒径的减小,复合材料的热稳定性均有不同程度的提升。

于丽云[5](2021)在《生物质基硅-碳填料中二氧化硅含量对天然橡胶补强性能的影响》文中提出随着当今社会能源危机的加剧,开发和应用可再生资源是一项迫在眉睫的任务。生物质是含量丰富的自然资源,在能源领域,生物质通常是指农、林废弃物,传统的处理方式不仅造成了资源浪费,还导致了严峻的环境问题,因此对生物质资源进行开发利用具有极大的经济效益和环境效益。生物质的主要成分是木质纤维素,部分还含有SiO2。生物质中的半纤维素和纤维素在制糖和造纸工业中是具有高价值的重要原料,而木质素和SiO2在工业中常作为废料被排放于河流中,造成了严重的环境污染。由于各种生物质中SiO2含量不同,利用不同类型的生物质制备的生物质基填料会表现出不同的补强性能。本文选取了三种SiO2含量不同的生物质(稻壳、竹子和玉米芯)作为原料,通过热解和“碱溶酸沉”的方法制备了生物质基硅-碳填料用于补强天然橡胶(NR),并探究了不同的SiO2含量对生物质基硅-碳填料补强性能的影响,得到了如下结果:1.将三种生物质进行热解,并在不同的转速下对三种热解产物进行球磨处理,探究了不同的SiO2含量对热解生物质改性条件和补强性能的影响。结果表明,由于SiO2的自团聚作用,SiO2含量高的PRH需要在更高的转速下才能达到最小粒径。而且,相比于PC-200,PRH-300和PB-200中富含的SiO2和碳发挥了协同作用,使填料表现出了更好的补强效果。热解生物质中的SiO2还能够促进橡胶大分子链在填料表面上的滑移,使PRH-300补强的硫化胶具有最高的断裂伸长率。此外,利用商业炭黑作为对比样品,其对NR的拉伸强度和断裂伸长率的补强作用均不及PRH-300和PB-200,说明PRH-300和PB-200在橡胶补强领域具有很大的潜力能够完全替代商业炭黑。2.将上述三种生物质通过“碱溶酸沉”的处理制备LS杂化材料,讨论了SiO2含量对LS理化性质和补强性能的影响。从稻壳和竹子中提取出的R-LS和B-LS具有以SiO2为模板的纳米级类球状结构。而从玉米芯中提取出的C-LS缺少SiO2作为模板,C-LS中的木质素分子发生团聚使其粒径较大。以LS部分替代商业炭黑作为NR的补强填料,结果表明,10R-LS/40CB和10B-LS/40CB的补强效果均优于10C-LS/40CB,并且10R-LS/40CB/NR具有更高的断裂伸长率,这进一步证明了高含量的SiO2对断裂伸长率的促进作用。而B-LS中由于SiO2含量的减少抑制了填料中SiO2的团聚,提高了填料-橡胶之间的相互作用,使硫化胶展示出了更高的拉伸强度。

程帅帅[6](2021)在《高性能石墨烯天然橡胶复合材料的制备及性能研究》文中研究指明随着中国经济的快速发展,橡胶在汽车工业领域的应用稳定增长,中国已经成为世界上最大的橡胶消费国。制备具有低滚动阻力、高耐磨、抗湿滑的绿色轮胎橡胶材料受到研究人员的广泛关注。传统上采用炭黑、白炭黑、蒙脱土等补强填料补强的橡胶,其研究重点集中在改善橡胶材料的机械性能和耐磨性能上,对于橡胶材料在动态使用下的温升控制关注还比较少。目前,对于橡胶材料在动态使用过程中的温升控制研究,主要分为两方面:一是通过工艺改进、填料改性来调节填料-填料间的相互作用、填料-基体间的相互作用,从而使橡胶材料自身的压缩疲劳温升降低。二是通过构建橡胶基体中的导热通路、减小填料-基体间的界面热阻来提高橡胶材料的导热性。新型功能纳米材料,如氧化石墨烯(GO)、碳纳米管(CNTs)等在橡胶中的应用,给橡胶的功能性发展带来了新的可能性。针对目前炭黑、白炭黑以及GO增强天然橡胶(NR)的研究现状,本文就如何平衡轮胎用天然橡胶复合材料的导热性能、生热性能以及力学性能的问题,开展了以石墨烯增强橡胶为基础、以提升轮胎用天然橡胶材料的动态使用性能为目的的研究。主要研究内容和结论如下:(1)首先探究了氧化石墨烯、还原氧化石墨烯对橡胶静态力学性能、压缩疲劳生热性能和导热性能的影响;随后,采用温和还原剂明胶(Gel)修饰并还原氧化石墨烯,制得G-rGO。Gel可以通过化学键接枝在GO上;同时,G-rGO表面的Gel可以通过物理缠结的方式增强GO与NR之间的相互作用,因此,探究了填料-基体间的相互作用对橡胶性能的影响,并模拟分析了所制备橡胶复合材料应用于橡胶轮胎时,对橡胶轮胎温度场分布的影响。当G-rGO含量为1 phr时,NR/G-rGO的拉伸强度达到最大值29.3 MPa,比纯NR提高了约56%,且断裂伸长率大于600%;当填料含量为1 phr时,NR/G-rGO的压缩疲劳温升降低到1.9℃,比NR/GO降低了45.8%。当G-rGO填充量为4 phr时,NR/G-rGO的导热系数可达0.375 Wm-1K-1,比纯NR的导热系数提高了90.3%。(2)采用橡胶硫化促进剂NS修饰并还原GO,制得NS-rGO,主要探究了填料-基体间相互作用对橡胶性能的影响。NS-rGO表面的NS,可以以化学键连接的方式增强GO与NR之间的相互作用。当NS-rGO含量为1 phr时,NR/NS-rGO的拉伸强度可达30.3 MPa,比纯NR的提高约57.9%,且断裂伸长率大于600%;当加入1 phr的NS-rGO时,NR/NS-rGO的压缩疲劳温升为2.6℃,远小于NR/VC-rGO的4.8℃;当NS-rGO含量为4 phr时,NR/NS-rGO的导热系数可以达到0.397 Wm-1K-1,比纯NR的高105%。(3)采用ANSYS有限元软件模拟了动平衡下实心轮胎的温度场分布,定量分析了导热系数、损耗因子对实心轮胎橡胶轮缘温升的影响规律。所建立的实心轮胎温度场有限元模型可以较准确的预测不同橡胶材料的实心轮胎,在稳态行驶条件下,橡胶轮缘的温度场分布。通过模拟发现,随橡胶材料导热系数的增加,胎心-胎面径向温度差呈指数形式逐渐减小;随胎面胶的损耗因子增大,胎心-胎面径向温度差呈线形逐渐增大;当橡胶材料的导热系数达到0.45 Wm-1K-1时,再进一步提高橡胶材料的导热系数,对于降低橡胶轮胎胎内最高温度的作用减小。因此,在实际应用中,当橡胶材料的导热系数低于0.45 Wm-1K-1时,提高材料的导热系数,对于控制橡胶轮胎动态使用下的温升更重要;而降低橡胶材料的损耗因子,始终对控制橡胶轮胎动态使用下的温升很重要。(4)在NR/NS-rGO的基础上,分别以白炭黑(SiO2)和KH550表面修饰的白炭黑作为增强粒子,采用机械共混法制备了橡胶复合材料。主要探究了表面修饰对SiO2在橡胶基体中分散性的影响,并且研究了不同含量填料下橡胶复合材料的性能。采用KH550表面修饰SiO2得到的SiO2-NH2,KH550可以通过化学键有效的接枝在SiO2的表面。SiO2-NH2可以加速橡胶的硫化。当填料含量为20 phr时,NR-rGO/SiO2-NH2复合材料的拉伸强度为18 MPa,断裂伸长率为550%;当加入50 phr的SiO2-NH2时,NR-rGO/SiO2-NH2的压缩疲劳生热为30℃,相比于NR-rGO/SiO2的42℃压缩疲劳生热值,仍然低了12℃,说明改善填料的分散性,有助于降低橡胶复合材料的生热,尤其是在填料的含量比较高时;当SiO2-NH2的填料含量为50 phr时,NR-rGO/SiO2-NH2的导热系数为0.415 Wm-1K-1。(5)采用KH550表面修饰SiO2粒子,将SiO2-NH2与GO进行酰胺化反应得到GO-SiO2复配粒子。进一步用KH580修饰GO-SiO2复配粒子,实现了复配粒子的巯基化,得到GO-SiO2-SH复配粒子。然后采用胶乳共沉淀法,制备了不同填料含量的橡胶复合材料,并对其性能进行了测试研究。从复配粒子的角度,探究了填料的分散性及填料-基体间的相互作用对橡胶性能的影响。相比于GO-SiO2复配粒子,GO-SiO2-SH在橡胶基体中的团聚减弱,橡胶材料的硫化速度更快;NR/GO-SiO2-SH相比于NR/GO-SiO2,具有更强的拉伸强度、撕裂强度、硬度和定伸应力,而且断裂伸长率更加稳定。当填料含量为40 phr时,NR/GO-SiO2-SH复合材料的拉伸强度为30 MPa,断裂伸长率大于530%,撕裂强度大于50 N/mm,邵氏硬度大于58,而当加入50 phr的GO-SiO2-SH时,NR/GO-SiO2-SH的压缩疲劳生热仅为19℃,导热系数为0.55Wm-1K-1。

杨浩[7](2021)在《低共熔溶剂改性白炭黑对胎面胶性能的影响》文中研究说明与炭黑相比,白炭黑作为轮胎胎面胶的补强填料能够有效降低轮胎的滚动阻力,增加抗湿滑性能,符合欧盟轮胎标签法的标准,也更符合当下绿色发展的需求。但是白炭黑表面含有大量的硅羟基,使其表面呈现出较高的极性,同时大量的氢键作用和缩聚反应,使得白炭黑在橡胶基体中容易团聚,影响其补强效果。因此,为了降低白炭黑粒子的不稳定性,防止白炭黑粒子的团聚并改善其在橡胶中的分散性,需对其进行表面改性。本文以天然橡胶为基体,探究了低共熔溶剂(DES)改性白炭黑对天然橡胶复合材料性能的影响。通过两段混炼制备了DES原位改性白炭黑天然橡胶复合材料,探究了不同DES用量对复合材料性能的影响。对复合材料的加工性能、力学性能和动态力学性能等进行了测试分析。实验结果表明,DES的加入能够提高复合材料的硫化速度,提高硫化效率;DES能够使白炭黑在橡胶基体中分散均匀,提高白炭黑与橡胶基体间的相互作用;复合材料的拉伸强度、撕裂强度和定伸应力提高;耐磨耗性能提高,滚动阻力降低。使用DES对白炭黑进行湿法改性,并通过两段混炼制备了DES改性白炭黑填充天然橡胶复合材料。探究了DES湿法改性白炭黑对填充天然橡胶性能的影响。实验结果表明,DES通过与白炭黑表面羟基之间的氢键作用负载于白炭黑表面,适量的DES能够降低白炭黑表面的极性,白炭黑在橡胶基体中分散均匀,提高了改性白炭黑与天然橡胶基体间的作用力,橡胶复合材料的综合性能显着提高;当DES的用量过多时,大量的DES负载在白炭黑表面,由于DES之间的氢键作用使改性白炭黑在橡胶基体中的分散性变差,橡胶复合材料的性能小幅降低,但仍优于未改性白炭黑填充的天然橡胶复合材料。通过DES、硅烷偶联剂(TESPT)协同改性白炭黑制备了天然橡胶复合材料。实验探究了DES、TESPT用量对复合材料性能的影响。研究结果表明,TESPT、DES通过共价键和氢键负载在白炭黑表面;TESPT、DES协同改性白炭黑能够使白炭黑在橡胶基体中均匀分散,增强白炭黑与橡胶基体间的相互作用。DES、TESPT通过氢键作用成功改性白炭黑,降低了白炭黑对促进剂的吸附,使硫化效率大大提高。改性后白炭黑在天然橡胶中的分散性得到改善,增强了其与橡胶基体之间的作用力,进而大大提升了硫化胶的力学性能以及耐磨损性能。同时,当TESPT用量为1phr时,加入1phr的DES能降低轮胎的滚动阻力的同时保持较好的抗湿滑性能。

魏兴能[8](2021)在《紫外屏蔽型杜仲胶复合薄膜的制备、性能及应用研究》文中提出杜仲(Eucommia ulmoides Oliver)是我国特有的单科、单属、单种的孑遗珍稀植物,它不仅含有多种珍贵的具有药用价值的活性成分,而且富含一种天然高分子聚合物杜仲胶。近年来,杜仲胶作为一种极具潜力的新型高分子材料受到了学界的广泛关注。然而,杜仲胶在紫外屏蔽领域还尚未研究。为了充分挖掘杜仲胶在紫外屏蔽领域的潜在应用,以期实现杜仲胶的高附加值。本文以杜仲种子为原料,通过稀碱预处理、有机溶剂提取、低温冷冻析胶和溶剂脱色精制的方法制备杜仲胶。然后,以杜仲胶为基体,采用物理增强的方式添加填料助剂如:纳米富勒烯C60和Zn O等,借助超声波辅助分散技术,制备了一系列杜仲胶纳米复合薄膜,并且对复合薄膜的表面形貌、化学组成、紫外屏蔽性能、结晶性能、热稳定性能、物理力学性能、润湿性能、水蒸气屏蔽性能等特性进行了研究,探讨了纳米粒子(C60和Zn O)添加量对复合薄膜的性能的影响,并且探索了富勒烯C60/杜仲胶纳米复合薄膜在农业领域小麦赤霉病预防中的应用。主要研究结果如下:1.基于杜仲胶基体的质量,添加不同含量(0、0.5 wt%、1.0 wt%、1.5 wt%、2.0wt%)的富勒烯C60纳米粒子到杜仲胶基质当中成功制备了一系列富勒烯C60/杜仲胶复合薄膜。富勒烯C60的加入能够显着的增加杜仲胶复合薄膜的表面粗糙度、结晶度、熔融性能及机械性能,尤其是2.0%富勒烯C60/杜仲胶纳米复合薄膜的断裂伸长率高达508.6%,是纯杜仲胶薄膜的3.5倍;并降低了富勒烯C60/杜仲胶复合薄膜的疏水性,使复合薄膜的水性接触角值由93.8°逐渐降低到64.6°。此外,富勒烯C60纳米粒子的添加赋予了杜仲胶复合薄膜优异的紫外屏蔽性能,在紫外区域内实现100%屏蔽,而且富勒烯C60/杜仲胶复合薄膜还对小麦赤霉病原菌表现出良好的抑制性,2.0%的富勒烯C60/杜仲胶复合薄膜能有效延长小麦赤霉病100%发病时间增加至10天,为杜仲胶在农业中小麦赤霉病原菌的预防提供了科学依据。2.基于杜仲胶基体的质量,添加不同添加量(0、5 wt%、10 wt%、15 wt%、20 wt%)的纳米Zn O粒子到杜仲胶基质中成功制备了一系列Zn O/杜仲胶纳米复合薄膜。纳米Zn O粒子的添加能有效改善杜仲胶复合薄膜的熔融性能、热稳定性能和紫外屏蔽性能,在紫外区域内实现100%屏蔽,并能抑制杜仲胶β-晶型结构的形成,从而降低杜仲胶的结晶度(36.4%至13.4%),并降低纳米复合薄膜的疏水性,在紫外线屏蔽领域具有潜在的应用价值。

余尧[9](2021)在《天然橡胶的绿色改性及高性能天然橡胶复合材料的制备》文中指出天然橡胶具有一些合成橡胶无法相比的优异性能,其弹性高,力学性能和耐磨性能好,所制成的橡胶制品在人民生活和国家建设中广泛应用。本研究选用环境友好、低成本的改性剂,对天然橡胶进行绿色改性,制备出高性能天然橡胶。并将其用于天然橡胶/填料复合材料的制备,以探索其在工业产品中的应用前景。天然橡胶在长期贮存过程中,由于其大分子链上发生醇醛缩合反应,使门尼粘度逐渐增加,导致其发生“贮存硬化”,严重影响了橡胶的加工性能和橡胶制品的性能一致性。本研究选用新型恒粘剂烷基肼化合物(OP)与传统恒粘剂盐酸羟胺(HH)对天然胶乳进行改性,探索其最佳用量,工艺条件,改性机理,以及所制备的恒黏橡胶(CV-NR)的综合性能。实验证明:OP和HH可与天然橡胶大分子链上的醛基发生醛胺缩合反应以屏蔽醛基团,降低分子链的交联,从而使门尼粘度明显下降,且控制在60±5,塑性初值(P0)降低但高于30,塑性保持率(PRI)高于60,完全符合恒黏橡胶CV60的标准。并且CV-NR分子链柔顺,Tg较低,结晶性较好。OP用量不超过0.2 phr为最佳用量,其恒黏橡胶的分子量降低,凝胶含量减少,加工性能改善,且具有良好的物理机械性能和耐老化性能。为探究所制备恒黏天然橡胶在工业生产中的应用,制备了恒黏天然橡胶/白炭黑复合材料(CV-NR/SiO2),以探究恒黏天然橡胶对于CV-NR/SiO2复合材料的物理机械性能、微观形貌和动态机械性能等方面的影响。实验证明:烷基肼化合物(OP)的使用量为0.1 phr时,复合材料的抗湿滑性提升,滚动阻力降低,Payne效应降低,加工性能改善。并且具有良好的物理力学性能和耐老化性能。白炭黑在恒黏橡胶基体中的分布更加均匀,相容性和结合性有所提高。腰果酚是一种酚类化合物,其含有苯环、酚羟基和脂肪族长侧链,具有特别的化学性质。本研究将其用于改性天然胶乳,深入研究其最佳用量,改性工艺和所制备的高强度天然橡胶(HSNR)的综合性能。结果表明:改性后的HSNR的凝胶含量明显增加,分子链交联密度提升,Tg有所升高,结晶度下降。当腰果酚使用量为1.0 phr时,HSNR的弹性模量G’值最大,拉伸强度提升7.8%,撕裂强度提升5.3%。同时具有非常优异的耐老化性能,老化系数从0.31提升到0.50。随着国产航空轮胎被列为未来重点科研领域,人们对于航空轮胎越来越重视。航空轮胎多以烟片胶(RSS)作为原材料,然而我国已全面禁止生产RSS。因此,迫切寻求新的生产技术以填补我国对RSS的需求。本实验采用腰果酚改性的高强度天然橡胶作为原材料,与1#RSS做对比,探究其在航空轮胎胎面胶的应用价值。结果表明:高强度天然橡胶/炭黑复合材料(HSNR/CB)的拉伸强度提高到30.4MPa,撕裂强度达到74.7 k N·m-1,并且抗老化性能突出。同时,具有优异的耐磨、耐屈挠龟裂和耐压缩温升性能,并且抗湿滑性好,滚动阻力低。

李本新[10](2021)在《裂解炭黑在天然橡胶中的应用研究》文中研究指明本工作借助热失重分析仪、激光共聚焦拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、激光粒度仪、超分辨微孔物理吸附仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪等先进的表征技术,结合交联密度测定和动、静态力学性能测试等方法,研究了裂解温度(450℃、500℃、550℃和600℃)及等离子体改性条件对裂解炭黑(CBp)及其填充天然橡胶(NR)硫化胶性能的影响。实验结果表明,450℃热解CBp(CBp450)表面含有较多的填充油及残存橡胶分子链,使得NR/CBp450复合材料物理机械性能差;500℃和550℃裂解炭黑表面仍残存少量橡胶烃,其填充硫化胶拉伸强度和撕裂强度显着提高;而600℃裂解炭黑表面只存在尺度较小的基团,由于粒子之间的凝结现象使其平均粒径偏高,该现象使得NR/CBp600硫化胶的硬度、定伸应力和动态力学性能都得到进一步改善。采用不同气氛(NH3、Ar、He和H2O)等离子体改性半钢子午线轮胎裂解所得CBp,发现改性后的CBp表面引入了极性基团,粒径减小,比表面积和表面粗糙度均有所增加。等离子体改性CBp填充NR硫化胶的交联密度增大,模量和定伸应力均显着增加。其中,经Ar等离子体改性的CBp填充NR硫化胶的交联密度、定伸应力和储能模量均最高。采用不同放电功率(100W、200W、300W和400W)的等离子体改性全钢子午线轮胎裂解所得CBp,发现CBp100和CBp200的粒径和比表面积增幅较大;与300W改性条件相比,400W改性所得CBp400表面C=C含量大幅增加,粒径和比表面积变化不大。NR/CBp0硫化胶的300%定伸应力和拉伸强度均较弱;NR/CBp100硫化胶的静态力学性能提高,而动态力学性能有所下降;NR/CBp200的交联密度较大,定伸应力显着增大,储能模量略有增加;而NR/CBp300和NR/CBp400的物理机械性能较差。综合实验结果分析,提出了等离子体改性CBp与NR基体间相互作用的基本模型:等离子体改性在CBp表面引入活性基团,使得粒子网络化程度增强;然而过度的等离子体作用会使得表面残存橡胶烃受到的刻蚀程度增大,活性位点被破坏,最终削弱了CBp与橡胶基体间的相互作用。

二、改性天然橡胶的研究和进展(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、改性天然橡胶的研究和进展(论文提纲范文)

(1)抗湿滑低滚动阻力轮胎胎面胶的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 绿色轮胎概述及研究现状
        1.2.1 抗湿滑性能
        1.2.2 滚动阻力性能
    1.3 白炭黑
        1.3.1 白炭黑组成与结构
        1.3.2 白炭黑制备
        1.3.3 白炭黑的补强机理
        1.3.4 白炭黑的改性
    1.4 石墨烯
        1.4.1 石墨烯的结构与特性
        1.4.2 石墨烯的制备
        1.4.3 石墨烯的功能化
    1.5 课题主要研究内容、目的与意义
        1.5.1 课题主要研究内容
        1.5.2 课题研究的目的与意义
第二章 功能化氧化石墨烯填充天然橡胶性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原材料
        2.2.2 实验设备与仪器
        2.2.3 功能化石墨烯粒子的制备
        2.2.4 功能化石墨烯/天然橡胶复合材料的制备
        2.2.5 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 未改性与改性氧化石墨烯形貌分析
        2.3.2 未改性与改性氧化石墨烯FT-IR分析
        2.3.3 未改性与改性氧化石墨烯TGA分析
        2.3.4 未改性与改性氧化石墨烯拉曼分析
        2.3.5 氧化石墨烯在橡胶复合材料中的分散性
        2.3.6 氧化石墨烯/橡胶复合材料结合胶(BRC)分析
        2.3.7 氧化石墨烯/橡胶复合材料动态力学性能分析
        2.3.8 氧化石墨烯/橡胶复合材料机械性能分析
    2.4 本章小结
第三章 改性二氧化硅填充天然橡胶性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原材料
        3.2.2 实验设备与仪器
        3.2.3 改性二氧化硅粒子的制备
        3.2.4 二氧化硅/天然橡胶复合材料的制备
        3.2.5 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 硅烷偶联剂改性二氧化硅FT-IR与 TGA分析
        3.3.2 羧基官能化丁苯橡胶的FT-IR分析
        3.3.3 改性二氧化硅的测试与分析
        3.3.4 改性二氧化硅在橡胶复合材料中的分散性
        3.3.5 二氧化硅/橡胶复合材料结合胶(BRC)分析
        3.3.6 二氧化硅/橡胶复合材料动态力学性能分析
        3.3.7 二氧化硅/橡胶复合材料机械性能分析
    3.4 本章小结
第四章 复合填料填充天然橡胶性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原材料
        4.2.2 实验设备与仪器
        4.2.3 不同填料的制备
        4.2.4 复合填料/天然橡胶复合材料的制备
        4.2.5 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 复合填料在橡胶复合材料中的分散性
        4.3.2 复合填料/橡胶复合材料结合胶(BRC)分析
        4.3.3 复合填料/橡胶复合材料加工性能与交联密度
        4.3.4 复合填料/橡胶复合材料动态力学性能分析
        4.3.5 复合填料/橡胶复合材料机械性能分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(2)基于Diels-Alder反应自修复天然橡胶的制备及性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
前言
1.文献综述
    1.1 引言
    1.2 自修复橡胶的制备方法概述
        1.2.1 外援型自修复
        1.2.2 本征自修复
    1.3 本文的研究内容及意义
2.自修复导电天然橡胶NRFB的制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 自修复导电天然橡胶NRFB的制备
    2.3 分析与表征
        2.3.1 傅里叶红外光谱测试(FTIR)
        2.3.2 核磁共振测试(~1H NMR)
        2.3.3 单轴拉伸性能测试
        2.3.4 自修复性能测试
        2.3.5 热可逆溶解测试
        2.3.6 交联密度与溶胀指数测试
        2.3.7 差示扫描量热法(DSC)
        2.3.8 动态热机械分析(DMA)
        2.3.9 扫描电镜测试(SEM)
        2.3.10 流变学测试
        2.3.11 电学性能测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 NRFB的结构表征
        2.4.2 NRFB的力学性能
        2.4.3 NRFB的自修复性能
        2.4.4 NRFB的溶解实验
        2.4.5 NRFB的热力学性能
        2.4.6 NRFB的微观结构
        2.4.7 NRFB的电学性能测试
    2.5 本章小结
3.自修复抗菌环氧天然橡胶ECTS的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 自修复抗菌环氧天然橡胶ECTS的制备
    3.3 分析与表征
        3.3.1 傅里叶红外光谱测试(FTIR)
        3.3.2 核磁共振测试(~1H NMR)
        3.3.3 X射线衍射测试(XRD)
        3.3.4 单轴拉伸性能测试
        3.3.5 循环拉伸性能测试
        3.3.6 自修复性能测试
        3.3.7 体视显微镜测试
        3.3.8 差示扫描量热法(DSC)
        3.3.9 动态热机械分析(DMA)
        3.3.10 表面张力测试
        3.3.11 扫描电镜测试(SEM)
        3.3.12 交联密度与溶胀指数测试
        3.3.13 可回收能力测试
        3.3.14 抗菌性能测试
        3.3.15 统计性分析
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 ECTS的结构表征
        3.4.2 ECTS的微观结构
        3.4.3 ECTS的力学性能
        3.4.4 ECTS的自修复性能
        3.4.5 ECTS的热力学性能
        3.4.6 ECTS的可回收性能
        3.4.7 ECTS的抗菌性能
    3.5 本章小结
4.自修复ECNT导电复合材料的制备与性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 自修复导电天然橡胶ECNT的制备
    4.3 分析与表征
        4.3.1 傅里叶红外光谱测试(FTIR)
        4.3.2 核磁共振测试(~1H NMR)
        4.3.3 拉曼光谱测试
        4.3.4 单轴拉伸测试
        4.3.5 循环拉伸测试
        4.3.6 自修复性能测试
        4.3.7 动态热机械分析(DMA)
        4.3.8 热重量分析测试(TGA)
        4.3.9 显微镜测试
        4.3.10 扫描电镜测试(SEM)
        4.3.11 能量色散X射线谱元素图测试(EDS)
        4.3.12 Zeta电位测试
        4.3.13 交联密度测试
        4.3.14 流变学测试
        4.3.15 电学性能测试
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 ECNT的结构表征
        4.4.2 ECNT的微观结构
        4.4.3 ECNT的力学性能
        4.4.4 ECNT的热力学性能
        4.4.5 ECNT的自修复性能
        4.4.6 ECNT的电学性能测试
    4.5 本章小结
5.结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文及专利目录

(3)稻壳基硅炭材料的醇磨法改性及其橡胶补强性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 稻壳资源
        1.2.1 稻壳的来源、组成和结构
        1.2.2 稻壳灰的制备和种类
        1.2.3 稻壳灰在高分子聚合物中的应用
    1.3 高分子聚合物的填料
        1.3.1 填料的种类
        1.3.2 填料的补强机理
        1.3.3 填料的表面改性
    1.4 高分子聚合物
        1.4.1 橡胶
        1.4.2 热塑性塑料
    1.5 本论文的研究目的及内容
第二章 实验方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 填料理化性质的测试方法
        2.3.1 傅里叶变换红外光谱
        2.3.2 X射线光电子能谱
        2.3.3 扫描电子显微镜
        2.3.4 热重
        2.3.5 静态沉降实验
    2.4 橡胶复合材料的测试方法
        2.4.1 力学性能测试
        2.4.2 交联密度测试
第三章 硅炭黑的醇磨法改性及其对橡胶补强的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 改性SiCB的制备
        3.2.2 SiCB/NR硫化胶的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 SiCB粉体的测试与表征
        3.3.2 SiCB/NR硫化胶的测试与表征
    3.4 本章小结
第四章 白稻壳灰的醇磨法改性及其对橡胶补强的影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 改性WRHA的制备
        4.2.2 WRHA/NR/BR硫化胶的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 WRHA粉体的测试与表征
        4.3.2 WRHA/NR/BR硫化胶的测试与表征
        4.3.3 WRHA表面改性的机理分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢

(4)高岭石负载稀土化合物及其填充橡胶复合材料性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 高岭石的种类及结构
    1.3 稀土化合物的性质及在橡胶中的研究进展
    1.4 黏土在橡胶复合材料中的应用研究进展
    1.5 本课题研究内容
    1.6 本课题研究的目的和意义
    1.7 本课题的创新点
第二章 氢氧化镧/高岭石复合物的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验表征
        2.2.4 制备方法
    2.3 不同形貌氢氧化镧的表征
        2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.3.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
        2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)分析
        2.3.4 透射电子显微镜(TEM)分析
        2.3.5 氢氧化镧的热行为分析
    2.4 氢氧化镧/高岭石复合物的表征
        2.4.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.4.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
        2.4.3 扫描电子显微镜-能谱(SEM-EDS)分析
        2.4.4 透射电子显微镜(TEM)分析
        2.4.5 热重-差热分析(TG-DTG)
    2.5 本章小结
第三章 氢氧化镧/高岭石/橡胶复合材料的加工性能和静态力学性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验设备
        3.2.3 氢氧化镧/高岭石/橡胶复合材料的制备
        3.2.4 性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 氢氧化镧/高岭石/天然橡胶复合材料的加工性能研究
        3.3.2 氢氧化镧/高岭石/天然橡胶复合材料的静态力学性能研究
        3.3.3 氢氧化镧/高岭石/丁苯橡胶复合材料的加工性能研究
        3.3.4 氢氧化镧/高岭石/丁苯橡胶复合材料的静态力学性能
        3.3.5 氢氧化镧/高岭石/橡胶复合材料的微观结构
    3.4 氢氧化镧/高岭石复合物的补强机理
    3.5 本章小结
第四章 氢氧化镧/高岭石/橡胶复合材料的热稳定性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 纯天然橡胶在氮气气氛下的热分析(TG-DTG)
        4.3.2 氢氧化镧/高岭石/天然橡胶复合材料的热稳定性能研究
        4.3.3 纯丁苯橡胶在氮气气氛下的热分析(TG-DTG)
        4.3.4 氢氧化镧/高岭石/丁苯橡胶复合材料的热稳定性能影响
    4.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文以及取得的科研成果

(5)生物质基硅-碳填料中二氧化硅含量对天然橡胶补强性能的影响(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物质
        1.2.1 生物质的来源和组成
        1.2.2 生物质中的SiO_2
        1.2.3 生物质中的木质素
        1.2.4 生物质中的纤维素
        1.2.5 生物质中的半纤维素
    1.3 天然橡胶
        1.3.1 天然橡胶的发展
        1.3.2 天然橡胶的种类
        1.3.3 天然橡胶的结构与性能
        1.3.4 天然橡胶复合材料的制备及应用
    1.4 橡胶的填料
        1.4.1 传统补强填料
        1.4.2 其他补强填料
    1.5 填料的补强机理
    1.6 本文选题目的及研究内容
第二章 实验方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器与设备
    2.3 实验方法与过程
        2.3.1 热解生物质填料的制备
        2.3.2 LS杂化材料的制备
        2.3.3 硫化胶的制备
    2.4 表征方法
        2.4.1 填料的表征
        2.4.2 硫化胶的表征
第三章 热解生物质用作橡胶补强填料:生物质填料中SiO_2含量的影响
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 热解生物质填料的表征
        3.2.2 硫化胶的表征
    3.3 本章小结
第四章 应用不同生物质基木质素/SiO_2杂化材料进行橡胶补强:SiO_2含量的影响
    4.1 引言
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 LS杂化材料的表征
        4.2.2 硫化胶的表征
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢

(6)高性能石墨烯天然橡胶复合材料的制备及性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 胎用橡胶的概述
        1.2.1 胎用橡胶
        1.2.2 天然橡胶
        1.2.3 橡胶的补强
    1.3 橡胶的生热
        1.3.1 橡胶的生热机理
        1.3.2 橡胶生热表征方法
        1.3.3 低生热橡胶研究现状
    1.4 橡胶的导热
        1.4.1 导热机理
        1.4.2 导热的表征方法
        1.4.3 导热的理论模型分析
        1.4.4 导热聚合物的研究现状
    1.5 石墨烯基天然橡胶的研究进展
        1.5.1 石墨烯的简介
        1.5.2 功能化氧化石墨烯的简介
        1.5.3 功能化氧化石墨烯橡胶复合材料的制备
        1.5.4 橡胶轮胎的温度场模拟
    1.6 立题依据和研究内容
        1.6.1 立题依据
        1.6.2 研究内容
第二章 NR/G-rGO复合材料的制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及仪器设备
        2.2.2 NR/G-rGO复合材料的制备
        2.2.3 结构表征及性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 G-rGO的表征
        2.3.2 Gel改性GO的反应机理
        2.3.3 NR/G-rGO复合材料的硫化性能
        2.3.4 G-rGO与 NR的相互作用
        2.3.5 NR/GO和 NR/G-rGO复合材料的形貌
        2.3.6 NR和Gel的相互作用
        2.3.7 NR/G-rGO复合材料的生热性能和导热性能
        2.3.8 轮胎温度场有限元模拟
        2.3.9 NR/GO和 NR/G-rGO的力学性能
    2.4 本章小结
第三章 NR/NS-rGO复合材料的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及仪器设备
        3.2.2 NR/NS-rGO复合材料的制备
        3.2.3 结构表征及性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 NS和GO共价键连接的反应机理
        3.3.2 NS-rGO的表征
        3.3.3 NS-rGO与 NR的相互作用
        3.3.4 NR/NS-rGO复合材料的导热性能及界面热阻拟合
        3.3.5 NR/NS-rGO复合材料的生热性能
        3.3.6 轮胎温度场有限元模拟
        3.3.7 NR/NS-rGO复合材料的力学性能
    3.4 本章小结
第四章 GO/SiO_2改性天然橡胶的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料及仪器设备
        4.2.2 白炭黑增强石墨烯橡胶的制备工艺
        4.2.3 结构表征及性能测试
        4.2.4 实心轮胎温度场有限元模拟
    4.3 实心橡胶轮胎温度场的有限元模拟
        4.3.1 前言
        4.3.2 实心轮胎-路面有限元模拟
        4.3.3 导热系数与损耗因子对实心轮胎温度场的影响
        4.3.4 小结
    4.4 NR-rGO/SiO_2-NH_2的性能研究
        4.4.1 SiO_2-NH_2的形貌与结构表征
        4.4.2 NR-rGO/SiO_2和NR-rGO/SiO_2-NH_2的硫化性能
        4.4.3 NR-rGO/SiO_2和NR-rGO/SiO_2-NH_2的形貌
        4.4.4 NR-rGO/SiO_2和NR-rGO/SiO_2-NH_2的Payne效应
        4.4.5 NR-rGO/SiO_2和NR-rGO/SiO_2-NH_2的力学性能
        4.4.6 NR-rGO/SiO_2和NR-rGO/SiO_2-NH_2的60℃ 损耗因子
        4.4.7 NR-rGO/SiO_2和NR-rGO/SiO_2-NH_2的生热性能
        4.4.8 NR-rGO/SiO_2和NR-rGO/SiO_2-NH_2的导热性能
        4.4.9 小结
    4.5 NR/GO-SiO_2-SH的性能研究
        4.5.1 前言
        4.5.2 GO-SiO_2的形貌与结构表征
        4.5.3 NR/GO-SiO_2和NR/GO-SiO_2-SH的硫化性能
        4.5.4 NR/GO-SiO_2和NR/GO-SiO_2-SH的断面形貌
        4.5.5 NR/GO-SiO_2和NR/GO-SiO_2-SH的 Payne效应
        4.5.6 NR/GO-SiO_2和NR/GO-SiO_2-SH的力学性能
        4.5.7 NR/GO-SiO_2和NR/GO-SiO_2-SH的有效弹性和滞后损失
        4.5.8 NR/GO-SiO_2和NR/GO-SiO_2-SH在60℃ 的损耗因子
        4.5.9 NR/GO-SiO_2和NR/GO-SiO_2-SH的生热性能
        4.5.10 NR/GO-SiO_2和NR/GO-SiO_2-SH的导热性能
        4.5.11 小结
第五章 结论和展望
    5.1 全文结论
    5.2 创新性成果及意义
    5.3 存在问题及对今后工作的建议
参考文献
攻读博士(硕士)期间发表的学术论文和其它的研究成果
致谢

(7)低共熔溶剂改性白炭黑对胎面胶性能的影响(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 绿色轮胎
        1.1.1 绿色轮胎概述
        1.1.2 绿色轮胎中的橡胶原料
    1.2 白炭黑
        1.2.1 概述
        1.2.2 白炭黑的补强机理
        1.2.3 白炭黑的结构特点和表面改性
    1.3 低共熔溶剂
        1.3.1 低共熔溶剂的定义及分类
        1.3.2 低共熔溶剂的性质
        1.3.3 DES的应用
    1.4 课题的研究意义及主要内容
第二章 DES原位改性白炭黑对胎面胶性能的影响
    2.1 概述
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验所用材料
        2.2.2 实验设备及所用仪器
        2.2.3 实验配方
        2.2.4 试样制备
        2.2.5 测试分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 橡胶-填料相互作用力(χim)
        2.3.2 混炼胶的硫化特性
        2.3.3 复合材料的力学性能及交联密度
        2.3.4 复合材料的耐磨耗性能
        2.3.5 复合材料的动态力学性能
        2.3.6 白炭黑在复合材料中的分散性
    2.4 本章小结
第三章 DES湿法改性白炭黑对胎面胶性能的影响
    3.1 概述
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验所用材料
        3.2.2 实验设备及所用仪器
        3.2.3 实验配方
        3.2.4 试样制备
        3.2.5 测试分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 红外光谱分析
        3.3.2 混炼胶的硫化特性
        3.3.3 橡胶-填料相互作用力(χim)
        3.3.4 力学性能
        3.3.5 动态力学性能
        3.3.6 DIN磨耗
        3.3.7 扫描电子显微镜
    3.4 本章小结
第四章 低共熔溶剂、偶联剂协同改性白炭黑对胎面胶性能的影响
    4.1 概述
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验所用材料
        4.2.2 实验设备及所用仪器
        4.2.3 实验配方
        4.2.4 试样制备
        4.2.5 测试分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 红外光谱分析
        4.3.2 Payne效应
        4.3.3 混炼胶的硫化特性
        4.3.4 复合材料玻璃化转变过程的热熔变化
        4.3.5 NR复合材料的力学性能
        4.3.6 动态力学性能
        4.3.7 DIN磨耗
        4.3.8 扫描电子显微镜
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文

(8)紫外屏蔽型杜仲胶复合薄膜的制备、性能及应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 杜仲胶概述
        1.2.1 杜仲胶的来源及发展历程
        1.2.2 杜仲胶的含量及生物合成
        1.2.3 杜仲胶的提取分离与纯化
        1.2.4 杜仲胶的结构、特性及改性
    1.3 杜仲胶基材料概述
        1.3.1 杜仲胶基材料的制备方法
        1.3.2 功能性复合薄膜
        1.3.3 形状记忆性高分子(SMP)材料
        1.3.4 牙科根管治愈填充(RCT)材料
        1.3.5 抗侵蚀性涂膜材料
        1.3.6 阻尼吸声性材料
        1.3.7 自愈性弹性材料
        1.3.8 绿色可持续性轮胎材料
        1.3.9 界面胶接性材料
    1.4 紫外屏蔽型材料概述
        1.4.1 有机类紫外线屏蔽材料
        1.4.2 无机类紫外线屏蔽材料
        1.4.3 生物质复合类紫外线屏蔽材料
    1.5 本文研究目的、意义及内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究意义
        1.5.3 研究内容
        1.5.4 主要创新点
        1.5.5 技术路线
第二章 紫外屏蔽型富勒烯C_(60)/杜仲胶纳米复合薄膜的制备、性能及应用研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料
    2.3 实验试剂与仪器
        2.3.1 实验仪器
        2.3.2 实验试剂
    2.4 研究方法
        2.4.1 杜仲胶的提取
        2.4.2 杜仲胶分子量的测定
        2.4.3 富勒烯C_(60)/杜仲胶纳米复合薄膜的制备
        2.4.4 富勒烯C_(60)/杜仲胶纳米复合薄膜的表征
        2.4.5 培养基的制备
        2.4.6 富勒烯C_(60)/杜仲胶纳米复合薄膜对不同菌种抑菌性测定
        2.4.7 富勒烯C_(60)/杜仲胶纳米复合薄膜对小麦赤霉菌的抑制性
    2.5 结果分析与讨论
        2.5.1 形貌及表面粗糙度分析
        2.5.2 化学组成分析
        2.5.3 结晶性能分析
        2.5.4 抗紫外性能分析
        2.5.5 热性能及熔融性能分析
        2.5.6 力学性能分析
        2.5.7 亲水性分析
        2.5.8 水蒸气屏蔽性能分析
        2.5.9 电磁波吸收性能分析
        2.5.10 复合薄膜对植物真菌体外抗菌性能的影响
        2.5.11 复合薄膜对小麦赤霉菌的防控作用
    2.6 小结
第三章 紫外屏蔽型ZnO/杜仲胶纳米复合薄膜的制备与性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料
    3.3 实验试剂与仪器
        3.3.1 实验试剂
        3.3.2 实验仪器
    3.4 研究方法
        3.4.1 杜仲胶的提取
        3.4.2 杜仲胶分子量的测定
        3.4.3 ZnO/杜仲胶纳米复合薄膜的制备
        3.4.4 ZnO/杜仲胶纳米复合薄膜的表征
    3.5 结果分析与讨论
        3.5.1 化学组成分析
        3.5.2 结晶性能分析
        3.5.3 抗紫外性能分析
        3.5.4 热稳定性能分析
        3.5.5 熔融性能分析
        3.5.6 力学性能分析
        3.5.7 亲水性分析
    3.6 小结
第四章 结论与展望
    4.1 研究结论
    4.2 研究展望
参考文献
致谢
个人简历

(9)天然橡胶的绿色改性及高性能天然橡胶复合材料的制备(论文提纲范文)

摘要
abstract
符号说明
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 天然橡胶的概述
        1.2.1 天然橡胶的发展与种类
        1.2.2 天然橡胶分子链结构
        1.2.3 天然胶乳的组成
        1.2.4 天然橡胶的化学改性
    1.3 恒黏橡胶的概述
        1.3.1 天然橡胶贮存硬化机理
        1.3.2 恒黏橡胶的研究进展
    1.4 腰果酚的概述
        1.4.1 腰果酚的结构与性质
        1.4.2 腰果酚的应用
    1.5 白炭黑与航空轮胎的概述
        1.5.1 白炭黑的研究进展
        1.5.2 航空轮胎的研究进展
    1.6 本课题的研究目的、意义及内容
        1.6.1 本课题的研究目的及意义
        1.6.2 本课题的研究内容
第二章 烷基肼化合物和盐酸羟胺制备恒黏天然橡胶
    2.1 引言
    2.2 烷基肼化合物恒黏机理
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验原料
        2.3.2 实验仪器及设备
        2.3.3 实验配方
        2.3.4 恒黏天然橡胶(CV-NR)的制备
        2.3.5 测试与表征
    2.4 试验结果与讨论
        2.4.1 恒粘剂及加速贮存对天然橡胶门尼粘度的影响
        2.4.2 恒粘剂对天然橡胶分子量及其分布(GPC)的影响
        2.4.3 恒粘剂对天然橡胶塑性初值(P_0)和塑性保持率(PRI)的影响
        2.4.4 恒粘剂对天然橡胶凝胶含量的影响
        2.4.5 恒粘剂对天然橡胶加工性能(RPA)的影响
        2.4.6 红外光谱分析(FTIR)
        2.4.7 X-ray射线衍射分析(XRD)
        2.4.8 热重分析(TGA)
        2.4.9 差示扫描量热分析(DSC)
        2.4.10 恒粘剂对天然橡胶硫化特性的影响
        2.4.11 恒粘剂对天然橡胶物理机械性能的影响
        2.4.12 恒粘剂对天然橡胶耐老化性能的影响
    2.5 本章小结
第三章 恒黏天然橡胶/白炭黑复合材料的制备及应用研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器及设备
        3.2.3 实验配方
        3.2.4 恒黏天然橡胶/白炭黑复合材料(CV-NR/SiO_2)的制备
        3.2.5 测试与表征
    3.3 试验结果与讨论
        3.3.1 CV-NR/SiO_2复合材料的门尼粘度
        3.3.2 CV-NR/SiO_2复合材料的硫化特性
        3.3.3 CV-NR/SiO_2复合材料的物理机械性能
        3.3.4 CV-NR/SiO_2复合材料的耐老化性能
        3.3.5 CV-NR/SiO_2复合材料的耐磨耗性能
        3.3.6 CV-NR/SiO_2复合材料的压缩温升性能
        3.3.7 CV-NR/SiO_2复合材料的屈挠龟裂性能
        3.3.8 CV-NR/SiO_2复合材料的橡胶加工分析(RPA)
        3.3.9 CV-NR/SiO_2复合材料的动态热机械分析(DMA)
        3.3.10 CV-NR/SiO_2复合材料的白炭黑分散度分析
        3.3.11 CV-NR/SiO_2复合材料的扫描电子显微镜分析(SEM)
    3.4 本章小结
第四章 腰果酚改性制备高强度天然橡胶
    4.1 引言
    4.2 腰果酚改性天然橡胶机理
    4.3 实验部分
        4.3.1 实验原料
        4.3.2 实验仪器及设备
        4.3.3 实验配方
        4.3.4 高强度天然橡胶(HSNR)的制备
        4.3.5 测试与表征
    4.4 试验结果与讨论
        4.4.1 腰果酚对天然橡胶门尼粘度的影响
        4.4.2 腰果酚对天然橡胶分子量及其分布(GPC)的影响
        4.4.3 腰果酚对天然橡胶塑性初值(P_0)和塑性保持率(PRI)的影响
        4.4.4 腰果酚对天然橡胶凝胶含量的影响
        4.4.5 腰果酚对天然橡胶加工性能(RPA)的影响
        4.4.6 红外光谱分析(FTIR)
        4.4.7 X-ray射线衍射分析(XRD)
        4.4.8 热重分析(TGA)
        4.4.9 差示扫描量热分析(DSC)
        4.4.10 腰果酚对天然橡胶硫化特性的影响
        4.4.11 腰果酚对天然橡胶物理机械性能的影响
        4.4.12 腰果酚对天然橡胶耐老化性能的影响
    4.5 本章小结
第五章 高强度天然橡胶在航空轮胎胎面胶中的应用
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 实验仪器及设备
        5.2.3 实验配方
        5.2.4 高强度天然橡胶/炭黑复合材料(HSNR/CB)的制备
        5.2.5 测试与表征
    5.3 试验结果与讨论
        5.3.1 HSNR/CB复合材料的门尼粘度
        5.3.2 HSNR/CB复合材料的硫化特性
        5.3.3 HSNR/CB复合材料的物理机械性能
        5.3.4 HSNR/CB复合材料的耐热氧老化性能
        5.3.5 HSNR/CB复合材料的耐臭氧老化性能
        5.3.6 HSNR/CB复合材料的耐磨耗性能
        5.3.7 HSNR/CB复合材料的压缩温升性能
        5.3.8 HSNR/CB复合材料的压缩永久变形
        5.3.9 HSNR/CB复合材料的屈挠龟裂性能
        5.3.10 HSNR/CB复合材料的橡胶加工分析(RPA)
        5.3.11 HSNR/CB复合材料的动态热机械分析(DMA)
        5.3.12 HSNR/CB复合材料的炭黑分散度分析
        5.3.13 HSNR/CB复合材料的扫描电子显微镜分析(SEM)
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士研究生期间发表的学术论文目录

(10)裂解炭黑在天然橡胶中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 废轮胎与热裂解炭黑
        1.2.1 废轮胎的处理方法与现状
        1.2.2 废轮胎热裂解的机理与影响因素
        1.2.3 裂解炭黑的改性方法
        1.2.4 裂解炭黑的应用
    1.3 等离子体技术
        1.3.1 等离子体概述
        1.3.2 等离子体表面改性
        1.3.3 等离子体技术的应用
    1.4 表征方法
    1.5 本论文研究的目的、意义及研究内容
        1.5.1 本论文研究目的与意义
        1.5.2 本论文研究内容
第二章 热解温度对CBp及其填充NR硫化胶性能的影响
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要原材料
        2.2.2 实验基本配方
        2.2.3 主要设备和仪器
        2.2.4 试样制备
        2.2.5 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 不同温度CBp的化学组成与微观结构表征
        2.3.2 不同温度CBp填充NR复合材料的性能研究
    2.4 本章小结
第三章 等离子体改性气氛对CBp及其填充NR硫化胶性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要原材料
        3.2.2 实验基本配方
        3.2.3 主要设备和仪器
        3.2.4 试样制备
        3.2.5 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同气氛等离子体处理CBp的化学组成与微观结构表征
        3.3.2 不同CBp填充NR复合材料的表观形貌与分散性表征
        3.3.3 不同CBp填充NR复合材料的性能研究
    3.4 本章小结
第四章 等离子体改性功率对CBp及其填充NR硫化胶性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要原材料
        4.2.2 实验基本配方
        4.2.3 主要设备和仪器
        4.2.4 试样制备
        4.2.5 性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同放电功率Ar等离子体处理CBp的化学组成与微观结构表征
        4.3.2 不同CBp填充NR复合材料的性能研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文

四、改性天然橡胶的研究和进展(论文参考文献)

  • [1]抗湿滑低滚动阻力轮胎胎面胶的研究[D]. 张利召. 中北大学, 2021(09)
  • [2]基于Diels-Alder反应自修复天然橡胶的制备及性能研究[D]. 延晨政哲. 青岛科技大学, 2021(01)
  • [3]稻壳基硅炭材料的醇磨法改性及其橡胶补强性能研究[D]. 陈志晓. 吉林大学, 2021(01)
  • [4]高岭石负载稀土化合物及其填充橡胶复合材料性能研究[D]. 吴森. 内蒙古工业大学, 2021(01)
  • [5]生物质基硅-碳填料中二氧化硅含量对天然橡胶补强性能的影响[D]. 于丽云. 吉林大学, 2021(01)
  • [6]高性能石墨烯天然橡胶复合材料的制备及性能研究[D]. 程帅帅. 中北大学, 2021(01)
  • [7]低共熔溶剂改性白炭黑对胎面胶性能的影响[D]. 杨浩. 青岛科技大学, 2021(02)
  • [8]紫外屏蔽型杜仲胶复合薄膜的制备、性能及应用研究[D]. 魏兴能. 西北农林科技大学, 2021(01)
  • [9]天然橡胶的绿色改性及高性能天然橡胶复合材料的制备[D]. 余尧. 青岛科技大学, 2021(01)
  • [10]裂解炭黑在天然橡胶中的应用研究[D]. 李本新. 青岛科技大学, 2021(02)

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改性天然橡胶的研发
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