【摘 要】
:
在橡胶工业中,增塑剂可以改善橡胶制品的加工性能,橡胶增塑剂的消耗量巨大。然而,传统橡胶增塑剂都是基于石油资源的小分子化合物,不符合绿色发展的理念。大豆油、棕榈油等植物油分子量较大且具有较高的熔点,在橡胶基体中热稳定性较高、不易迁出,可以用于轮胎胎面胶增塑剂,但是植物油凝固点较高,冬天极易凝固不便于使用。另一方面,白炭黑可以提高轮胎的抗湿滑性能和降低轮胎的滚动阻力,是“绿色轮胎”最为常见的补强填料,
论文部分内容阅读
在橡胶工业中,增塑剂可以改善橡胶制品的加工性能,橡胶增塑剂的消耗量巨大。然而,传统橡胶增塑剂都是基于石油资源的小分子化合物,不符合绿色发展的理念。大豆油、棕榈油等植物油分子量较大且具有较高的熔点,在橡胶基体中热稳定性较高、不易迁出,可以用于轮胎胎面胶增塑剂,但是植物油凝固点较高,冬天极易凝固不便于使用。另一方面,白炭黑可以提高轮胎的抗湿滑性能和降低轮胎的滚动阻力,是“绿色轮胎”最为常见的补强填料,但由于白炭黑为纳米粉体,在轮胎加工过程中易产生粉尘飞扬和分散困难等问题。因此,开发新型环保增塑剂,并制备白炭黑负载型增塑剂,可解决上述存在问题。本论文主要工作如下:(1)选取了四种植物油增塑剂将其加入胎面胶中,研究其对橡胶复合材料性能的影响,并与石油基增塑剂进行对比。结果表明:植物油增塑剂的加入可以有效降低胶料的门尼粘度,改善胶料的加工性能,同时可以缩短硫化时间,降低能耗,而且分子量较大不易从胶料中迁出。但植物油增塑剂会在一定程度上降低硫化胶的交联密度,使得力学性能降低,其中添加棕榈油(PO)的胶料动态力学性能在四种植物油增塑剂样品中最佳,且具有与石油基增塑剂增塑橡胶相近的静态力学性能。(2)为了改善白炭黑颗粒在橡胶基体中的分散效果,同时减少在橡胶加工过程中白炭黑扬尘现象,利用增塑效果较好的棕榈油与白炭黑进行预混处理,制备得到白炭黑负载棕榈油增塑剂(LPO),系统分析了其对胎面胶各项性能的影响。结果表明:PO作为一种物理隔离剂将白炭黑颗粒隔开使得混炼胶加工性能提高,并且有效改善了加工过程中白炭黑的扬尘问题。与PO相比,LPO具有更好的增塑效果,同时白炭黑颗粒在橡胶基体的分散性更好。动态力学性能分析表明,LPO可以降低橡胶复合材料的损耗因子,同时还可以降低压缩生热。(3)为了避免与人争粮,也为了降低增塑剂的成本,探究了厨余废油(KWO)作为橡胶增塑剂的可行性。由于厨余废油气味大、凝固点高,影响了其直接作为增塑剂使用。基于前两章研究成果,本章制备了白炭黑负载厨余废油增塑剂(LKWO),并将其对胎面胶各项性能的影响进行了系统的分析。结果表明:对比PO样品,由于KWO中双键含量更低使得KWO样品的交联密度较高。与KWO相比,LKWO具有更好的增塑效果,可以改善橡胶的加工性能,同时可以有效降低混炼胶的Payne效应,提高填料的分散效果。静态力学分析表明,KWO和LKWO样品对比PO和LPO样品具有更高的100%和300%定伸强度。动态力学分析表明,LKWO样品具有更低的损耗因子。本部分研究结果有望将厨余废油应用到橡胶中,具有很好的社会意义和应用价值。
其他文献
具有高效冰重结晶抑制特性的冻存保护材料是细胞和组织等活体样本实现有效低温冻存需解决的关键材料技术之一,对细胞治疗、再生医学、组织工程、器官移植等技术的发展具有重要的意义。控冰材料通过亲水/亲冰的极性基团吸附在冰晶表面,与冰晶形成界面相互作用,从而调控冰晶生长过程,材料表面的化学和几何结构是调控冰重结晶行为的关键因素。两亲性嵌段共聚物可在水中形成形貌差异的自组装粒子,不仅可以提供亲水的粒子表面,还能
溢油漏油事件以及有机溶剂的污染对自然环境造成了极大的破坏,常使用吸油材料处理油水污染物。吸油材料种类繁多,包括沸石、活性炭、粘土、稻草、纤维、海绵等。海绵作为常见的吸油材料,具有质量轻、吸油倍率大、循环性能好等优点,但是也存在油水选择吸附性能差的缺点。因此,需要对海绵进行表面改性,提高其油水选择性。海绵的疏水改性主要从降低表面能和增加表面粗糙度两方面入手。已有的对海绵的改性研究中,常采用简单浸渍、
宏观超分子自组装是超分子化学热门研究领域,对超分子基础研究与应用研究具有重要意义。目前宏观超分子自组装实验都是在大量人工操作的基础上完成的,存在操作繁琐、机械重复性高、实验强度大、实验效率低等问题,耗费了科研人员的大量精力。因此,实现自动化的宏观超分子自组装实验对于超分子化学研究领域具有重要的现实意义。本文结合机器视觉技术,对用于宏观超分子自组装的自动化实验平台进行了设计与实现,主要研究工作如下:
天然橡胶是一种应用广泛的基础材料,其主要来源于三叶橡胶树。由于国内外不同的种植条件,以及不同的加工工艺,造成国内外天然橡胶性能的差距。所以,收集国内外不同牌号天然橡胶并进行性能测试,为天然橡胶机理和应用研究提供基础数据,具有重要意义。论文第一部分研究了国内外八种牌号的天然橡胶,结果发现,相较于国外天然橡胶,国产天然橡胶可塑性高,但是存在交联密度差、物理机械性能差、压缩生热高以及耐臭氧老化性能差等问
随着当前国际形势的紧张,天然橡胶作为战略物资进口受到了越来越多的限制,这已经成为严重制约我国橡胶行业及其相关领域持续健康发展的重要因素。因此,开发第二胶源已迫在眉睫。杜仲胶以其具有耐疲劳、易结晶、绝缘性强等优异特征,成为了第二胶源的不二之选。本构方程作为反应材料力和运动之间关系的数学模型,是准确表征材料力学性质的基础,也是对材料和制品模拟计算的基础,因此,建立材料的本构方程具有十分重要的意义。材料
弹性体材料广泛应用于各领域中,其中硅弹性体(SR)是一类最有希望用于极端温度环境的材料。然而,现有的SR还不足以满足在极端的高温和低温环境下正常使用,因此制备新型优异宽服役温域的高性能弹性体材料至关重要。同时,从微观原子尺度研究其结构和性能的联系并解释其机理具有举足轻重的作用。本文通过分子动力学(MD)模拟,设计了一种新型结构的SR,针对其耐高低温性能和热分解特性进行研究。研究工作从以下两个方面开
2010年我国海上石油突破年产出5000万吨大关后,国内市场对一种海上特种输油胶管的需求增加,但此胶管大多依赖进口。由于使用环境的复杂,此胶管需要具备耐油、抗爆破、耐负压、耐海水、可漂浮、泄漏报警6大功能,其中抗爆破是一个非常关键的性能,同类产品大多使用钢丝或者聚酯纤维来实现此功能。石油一旦发生泄漏会造成周围海域环境破坏,因此企业对这种胶管的安全性要求极高。本课题的工作是用芳纶作为胶管的耐压层,进
目的 探讨基于快速康复外科理念(FTS)的手术室护理在老年性股骨颈骨折患者中的应用效果。方法 选择2019年8月—2021年8月本院收治的198例老年性股骨颈骨折患者作为研究对象,按随机数表法分为对照组和观察组两组,每组各99例。对照组采取常规护理,观察组实施基于FTS的手术室护理,两组均持续护理至患者出院,并随访至术后3个月。比较两组患者应激反应、舒适度、疼痛情况、术后康复情况、髋关节功能恢复情
高强度、高模量以及高导热碳纤维是现代国防、电子等领域迫切需求的一种高性能材料,这种高性能碳纤维通常选用的原料为工业炼油或炼焦副产物,其复杂多变的组分和结构在一定程度上限制了最终纤维的产业化发展和性能提高。本文探索以化学合成的稠环芳烃为前驱体来制备碳纤维的可行性,为开发新型高模量、高导热碳纤维提供研究基础。论文主要内容如下:(1)以萘为原料,无水氯化铝为催化剂合成稠环芳烃,研究不同反应条件对产物结构
碳钢作为一种常用的金属在各领域被广泛应用,但是极易被腐蚀,因此加强碳钢的腐蚀防护十分重要。涂层作为一种常见且高效的防护方法,可以有效隔绝金属与外界腐蚀环境的接触,起到对碳钢的保护。提高涂层使用寿命、研发具有自愈性能的涂层是当今研究的热点。层状双金属氢氧化物(LDH)是纳米级的层状结构,能够有效负载缓蚀剂,在防腐涂层领域具备良好的应用前景。纳米级层状的LDH应用到防腐涂层中作为填料,不仅填充涂层中的