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MMT/CB/NBR复合材料的制备与性能研究
| 论文题名： | MMT/CB/NBR复合材料的制备与性能研究 |
| 关键词： | 丁腈橡胶;蒙脱土;无机填料炭黑;汽车发动机;密封垫片;活化体系;纳米氧化锌 |
| 摘要： | 丁腈橡胶（NBR)主要用于制作耐油、密封制品，为了提升性能、降低成本，通常需要对其进行补强。无机填料补强是橡胶研宄中的一种重要技术，采用两种或多种无机填料复合补强已成为当前研宄的热点。 论文采用不同形态的无机填料炭黑（CB)、谷壳灰(RHA)、絹云母(SER)、蒙脱土（MMT)、凹凸棒石（AT)、硅灰石（GRA)对NBR进行补强，对复合材料的硬度H、拉伸强度TS、断裂伸长率E、压缩永久变形K、交联密度[X]phys,耐溶剂性、耐热老化性能和微观形貌等多种性能进行测定，综合性能评价判定CB、MMT补强NBR更具潜力。 为了改善CB、M M T的疏水性、增强其在丁腈橡胶中的分散效果，对CB、M M T进行改性，通过疏水性测试、SEM、FTIR、X R D等分析测试手段对不同改性情况下的试样进行了表征，确定最佳改性条件：油酸/双-[Y-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物（OA/Si69)=10/10(Wt％)，90min，80 ℃时，改性炭黑（MCB)表现出最优疏水性，最小平均粒径；改性浓度为双-[y-(三乙氧基硅）丙基]四硫化物/十六烷基三甲基溴化铵（Si69/ CTAB)=20/15(Wt%)时，改性蒙脱土( O M M T)粉体由亲水性变为疏水性，层间距由1.583nm增至2.153nm。改性炭黑对丁腈橡胶的补强效果优于未改性炭黑；改性蒙脱土对丁腈橡胶的补强效果优于未改性蒙脱土。 将 OMMT/MCB以不同配比（0/25、5/20、10/15、15/10、20/5、25/0)加入丁腈橡胶进行补强，对复合材料的多项力学性能、交联密度、耐介质性能、耐热老化性能、SEM形貌等多种性能进行测定研宄比较补强效果，试验结果表明：OMMT/MCB=10/15时，OMMT/MCB/NBR表现出最优综合性能。 对OMMT/MCB/NBR复合材料的活化体系进行优化。实验证明，在本论文所采用的硫磺/过氧化二异丙苯（S/DCP)复合硫化体系下氧化锌和硬脂酸的活化体系仍保持最佳活化效果。进一步选用纳米氧化锌等量或减量替代氧化锌，结果表明，在纳米氧化锌的添加量为3phr时，复合材料综合性能最优，并优于5phr普通氧化锌的增强效果。 对最终所选工艺下所得MMT/CB/NBR复合材料的各项性能和相关标准进行比较，实验结果符合《汽车发动机用密封垫片技术条件》中填充橡胶垫片的物理性能指标要求。 |
| 作者： | 何维娟 |
| 专业： | 化学工程与技术 |
| 导师： | 邱祖民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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