论文部分内容阅读
辐射交联是聚合物硫化和制备新型材料的有效手段之一。与传统的硫化方法相比,辐射交联具有可在常温常压下反应、无污染、产品性能均一稳定等优点。本课题采用γ射线为辐照源,在三元乙丙共聚物(EPDM)中混炼配入多官能团单体三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA),研究了不同TMPTMA含量,不同吸收剂量对三元乙丙共聚物试样的交联密度、凝胶含量以及力学性能的影响。填料能赋予橡胶许多宝贵的性能的同时降低了橡胶的使用成本,为了提升填料在乙丙共聚物中补强性能,本课题采用原位改性超细碳酸钙和沉淀法白炭黑,使这些填料在辐射交联EPDM中具有补强性能。在所研究的辐照剂量范围内,随着辐照剂量的增加,EPDM的交联密度,凝胶含量逐渐提高,拉伸强度出现最大值。当添加TMPTMA后,辐射交联效率大幅提升,在较低剂量辐照下就可使EPDM达到最大拉伸强度,凝胶饱和含量也有明显提高。实验发现,过高的交联密度并不利于提高拉伸强度,添加2.0 phr TMPTMA的试样在10k Gy达到拉伸强度的极大值(27.6 MPa),之后随剂量的增加而下降。碳酸钙作为一种常用的无机填料,在橡胶中主要做填充剂,起增量作用。本文采用含有不饱和官能团的改性剂钛酸酯偶联剂105对碳酸钙进行原位改性。研究表明105可与碳酸钙表面发生反应,改善碳酸钙表面性质。经过辐照后,105上的不饱和基团同EPDM基体间产生化学键,提高碳酸钙表面同EPDM间的相互作用力,进而使复合材料的力学性能有所提高。沉淀法白炭黑表面含有丰富的硅羟基,通过氢键可在基体中可形成丰富的填料网络。经过油酸原位改性后,可破坏填料氢键作用,降低了填料与EPDM基体间的相互作用力,导致物理交联密度下降。油酸与白炭黑表面产生一定的相互作用力,经辐照后,油酸与基体间的产生化学键。虽然复合材料的总交联密度有所降低,但化学交联密度略有提升。总交联密度对定伸应力有明显影响,但决定拉伸强度的为化学交联密度。经过改性后的填料,对辐射交联EPDM具有了一定的补强效果,扩展了这些填料的功能,具有一定的应用意义。