论文部分内容阅读
液体橡胶是一种具有流动性的低分子量新型液体材料,具有粘度低、加工性能好的优点。官能化液体橡胶是指在液体橡胶分子链端或侧基引入各种活性基团(羟基、羧基、氨基、环氧基、异氰酸酯基等),不仅可发生扩链和交联反应生成固体硫化橡胶,还可以与其它基团反应,制备新型材料,应用领域更加广泛。本论文以端羟基聚丁二烯液体橡胶为原料,通过端基改性的方法合成了双键官能化的聚丁二烯预聚物,并以丙烯酸酯类单体为稀释剂制备了液态光学透明胶。本论文还以马来酸酐接枝聚异戊二烯液体橡胶为原料,通过接枝改性的方法合成了端甲氧基聚乙二醇接枝聚异戊二烯液体橡胶,用于改性白炭黑补强丁苯橡胶研究。本论文具体研究内容如下：1、 以阴离子丁羟胶、甲基丙烯酰氯为原料,按摩尔比1：4反应合成了甲基丙烯酸酯基封端的聚丁二烯。用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)对端丙烯酸酯基聚丁二烯进行了结构表征,证明产物成功被合成。以合成聚合物为预聚体,加入丙烯酸酯类稀释剂、光引发剂制备可紫外光固化的液态光学透明胶(LOCA)。用转子粘度计测试表明,当预聚物用量为50%-60%时,LOCA粘度为1200-1500 mPa.s,满足使用要求。通过FTIR和单体转化率测试表明,当引发剂用量为4%时,最佳固化时间为90s。使用阿贝折射仪和紫外-可见分光光度计对固化膜光学性能进行分析,结果表明,当预聚物用量为50%--60%时,固化膜的透光率均在95%以上,折光指数接近于1.5。通过对固化膜的力学性能进行测试,当预聚物用量为50%-60%时力学性能较好,拉伸强度为2.95MPa-3.21MPa,玻璃粘接强度为3.4MPa-3.8MPa,且韧性良好。2、 以摩尔比为1：1的马来酸酐接枝聚异戊二烯、端甲氧基聚乙二醇为原料,通过酯化反应,制备了端甲氧基聚乙二醇接枝聚异戊二烯聚合物(PI-g-mPEG),并通过用FTIR、 1HNMR对其结构进行表征,证明产物被成功合成。以PI-g-mPEG为白炭黑改性剂,用于改善丁苯橡胶／白炭黑复合材料综合性能,并分析了改性剂用量对硫化胶综合性能的影响。通过SEM对硫化橡胶中白炭黑的分散进行了分析,结果表明,改性剂的加入明显改善了白炭黑在橡胶中的分散效果。采用无转子硫化仪、万能拉力机、动态机械性能分析仪(DMA)对橡胶的硫化性能、力学性能、储能模量、损耗因子进行分析。结果表明,改性剂的加入降低了硫化胶的最小扭转矩,缩短了橡胶硫化时间。改性剂的加入也明显提高了硫化胶力学性能,当改性剂用量为10份时,拉伸强度由14.1MPa增加至22.5MPa,断裂伸长率由1023%降低到548%,撕裂强度由50.3MPa提高到60.2MPa。改性剂的加入使硫化胶储能模量提高,-20℃tanδ值由0.61提高到0.78,60℃tanδ由2.01降低到1.21,表现出更好的抗湿滑性能和低滚动阻力。