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本文以四乙烯五胺(TEPA)为还原剂，异丙苯过氧化氢(CHPO)为氧化剂，采用乳液聚合的方法合成了丙烯酸异辛酯(2-EHA)、甲基丙烯酸(MAA)接枝共聚改性天然胶乳(NR-g-PEHA/MAA)，并在改性胶乳成膜前添加氮丙啶交联剂进行室温固化，进一步提升聚合物膜的机械性能。本文主要研究了反应温度、单体用量、引发剂用量、投料方式等因素对材料机械性能、热学性能、溶胀性能、聚合物乳液的粘度、单体转化率和粒径的影响。采用FT-IR、透射电镜(TEM)、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、通用拉力试验机、纳米粒度及Zeta电位仪等手段对接枝产物进行了表征。
结果表明与天然橡胶(NR)相比，NR-g-PEHA/MAA的机械性能、热稳定性以及耐溶剂性均有提高。FT-IR证实了2-EHA和MAA成功接枝到NR骨架上。用TEM观察了天然胶乳粒子改性前后的形貌，发现接枝的聚合物链包裹在NR颗粒表面，并且尺寸小的的粒子更容易被接枝。在反应温度为50℃，每100份天然胶乳，MAA用量为0.3份，2-EHA用量为14.7份；每100份单体，引发剂(CHPO:TEPA=1:1)的用量分别为0.8份；MAA在氧化还原反应开始后7h后加入的条件下改性胶乳膜的力学性能最佳；最佳条件下制备的材料拉伸强度为8.45MPa，断裂伸长率为1279%，韧性为37.64MJ/m3，弹性模量为1.69MPa。改性后产物的热稳定性也得到了改善，性能最佳的NR-g-PEHA/MAA在质量损失为5%和50%时的分解温度较NR分别提高了16℃和12℃。NR改性前后的玻璃化温度Tg基本不变。用甲苯溶胀的方法对接枝物的交联程度进行了表征，发现NR-g-PEHA/MAA的溶胀程度为10g/g。测试了改性后胶乳的粘度，发现机械性能最好的样品胶乳粘度为13.67cP，并且MAA含量和投料方式是引起粘度变化的最主要的因素。生产乳液的工艺和配方通过控制反应活性、接枝链长短、交联点数量以及水相中齐聚物含量来影响单体转化率和乳液粒径的变化。
结果表明与天然橡胶(NR)相比，NR-g-PEHA/MAA的机械性能、热稳定性以及耐溶剂性均有提高。FT-IR证实了2-EHA和MAA成功接枝到NR骨架上。用TEM观察了天然胶乳粒子改性前后的形貌，发现接枝的聚合物链包裹在NR颗粒表面，并且尺寸小的的粒子更容易被接枝。在反应温度为50℃，每100份天然胶乳，MAA用量为0.3份，2-EHA用量为14.7份；每100份单体，引发剂(CHPO:TEPA=1:1)的用量分别为0.8份；MAA在氧化还原反应开始后7h后加入的条件下改性胶乳膜的力学性能最佳；最佳条件下制备的材料拉伸强度为8.45MPa，断裂伸长率为1279%，韧性为37.64MJ/m3，弹性模量为1.69MPa。改性后产物的热稳定性也得到了改善，性能最佳的NR-g-PEHA/MAA在质量损失为5%和50%时的分解温度较NR分别提高了16℃和12℃。NR改性前后的玻璃化温度Tg基本不变。用甲苯溶胀的方法对接枝物的交联程度进行了表征，发现NR-g-PEHA/MAA的溶胀程度为10g/g。测试了改性后胶乳的粘度，发现机械性能最好的样品胶乳粘度为13.67cP，并且MAA含量和投料方式是引起粘度变化的最主要的因素。生产乳液的工艺和配方通过控制反应活性、接枝链长短、交联点数量以及水相中齐聚物含量来影响单体转化率和乳液粒径的变化。