天然橡胶/受阻酚-丁腈橡胶杂化复合材料的制备及性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:chen6524
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
叠层橡胶隔震支座是建筑、桥梁等抵御地震、降低地震的破坏作用、保护人类的生命及财产安全的重要装置。它是由具有高弹性的橡胶层与高强度的钢板相互交替共硫化而成。其橡胶层所用材料的力学性能、阻尼性能等决定了隔震支座的隔震效果。目前隔震支座常用的橡胶材料为天然橡胶,具有高弹性、高力学性能(拉伸结晶)的特点,但其由于大分子链柔顺、黏弹滞后性能差,其阻尼减震性能不理想。论文通过特定的分散与混合工艺将具有高阻尼性且能够拉伸取向丁腈橡胶(NBR)/受阻酚(AO-80)杂化材料与天然橡胶(NR)并用,调控两者的共混比例、硫化体系等,制备了NR/NBR/AO-80复合材料。利用原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)、动态力学性能分析仪(DMTA)、同步辐射WAXD、偏振傅里叶红外光谱测试仪(FT-IR)等研究了NR/NBR/AO-80复合材料的相态结构、拉伸结晶及拉伸取向行为,利用动态力学性能分析仪(DMTA)、橡胶加工分析仪(RPA)电子拉力机等研究了该复合材料的阻尼性能和力学性能。同时研究了环氧化天然橡胶(ENR)作为相容剂对NR/NBR/AO-80复合材料的相态结构、拉伸结晶、阻尼性能及力学性能的影响与作用机理。论文的主要工作及结果如下:(1) NR/NBR/AO-80复合材料中,呈分相结构,受阻酚AO-80有机小分子主要富集在NBR相。当NR:NBR生胶比例为75:25时,以NR为连续相,NBR为分散相,分散相尺寸为微米级、以圆形或椭圆形分散于NR基体中;当NR:NBR生胶比例为25:75时,则反之;当NR:NBR生胶比例为50:50时,NR相与NBR相处于共连续状态。并且,进一步研究了NR生胶分数为90、80、70、60时NR/NBR/AO-80复合材料的相态变化,随着NR含量减少,NBR/AO-80含量的增加,该复合材料的分散相尺寸逐渐变大,分散相的形态无明显变化,仍以圆形或椭圆形为主。(2)在拉伸应变作用下,NR相红外谱图中836cm-1谱带对应的红外二向色性函数DF随拉伸应变先缓慢增加,在200%后随应变的增大而快速增大,并在300%出观察到拉伸结晶现象;随着拉伸应变的增加,NBR/AO-80相红外谱图中2238cm-1谱带对应的红外二向色性函数DF随拉伸应变的增加基本呈线性增大。同步辐射WAXD测试结果表明,NBR/AO-80的加入,使得NR相的起始结晶应变增大,同拉伸比下的结晶度降低。随着NBR/AO-80的加入,结晶度逐渐降低。(3)纯NBR/AO-80样品的tanδ值达到2.4,对应tanδ>0.1的温域为2.5℃~68.0℃; NBR/AO-80的加入,极大提高了NR/NBR/AO-80复合材料在0~40℃的阻尼性能。随着NBR/AO-80添加量的增加,NR/NBR/AO-80复合材料在0~40℃的tanδ值越高,阻尼温域越大。在0~33Hz范围内,频率越高,NR/NBR/AO-80复合材料的tanδ值越大。在0~260%剪应变范围内,剪应变越大,材料的阻尼因子tanδ值越大。(4) NR/NBR/AO-80复合材料的力学性能优异,在应变为300%以内时,材料的定伸应力很低,不超过2MPa,在应变超过400%时,应力随着应变的增加而快速增大(应力突增),最终拉伸强度均高于20MPa,扯断伸长率高于650%。NBR/AO-80加入到NR的添加量越多,NR/NBR/AO-80复合材料的应力突增越明显,应力随着应变的增加速率越高。(5)添加ENR后,复合材料微观结构中,分散相尺寸大大降低。添加少量的ENR后,拉伸结晶性能得到提高,力学性能也得到提高,阻尼性能下降;添加过量的ENR后,拉伸结晶性能下降,阻尼性能提升。这归因于ENR的阻尼性与相容性的双重作用。
其他文献
向拍卖企业征收增值税,这一被争议了十多年的规定最近又浮出水面。近日有消息称,北京市国家税务局出台文件,要求北京市的拍卖企业自2013年7月1日起按照拍卖成交金额与拍卖佣
本文通过对荣华二采区10
期刊
镍基单晶高温合金由于具有较好的耐热性、抗氧化性、抗热蚀性及抗蠕变性能,被广泛应用在航空发动机和工业燃气轮机上。因此研究单晶叶片的制备工艺和铸态组织具有重大意义。 
本论文以电子封装应用为背景,深入研究了SiC颗粒铝基增强复合材料封装零件的离心铸造成形技术,分析了加工工艺方法对材料的组织、成分和性能特征的影响,系统地阐述了复合材料
氮化硼材料(boron nitride,BN)是一种非常重要的Ⅲ-Ⅴ族无机材料,由于其合成条件较高,合成方法复杂,且不能大规模地生产,限制了它在各个领域的应用研究。最为常见的氮化硼变体是六
SiC和Al2O3是应用最广的两种结构陶瓷,具有高硬度、高强度等优点。然而,陶瓷最大的缺点——脆性在上述这两种单相陶瓷中依然无法克服,采用两相复合是解决脆性问题的有效途径。Si
多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)为芳香族、持久性有机化合物,在空气、水体和土壤/沉积物中广泛分布,对人类的健康和生态环境具有“三致作用(致癌、致畸、致突变)”,是国际上环境污染物的研究重点化合物之一。课题针对长江重庆主城重钢旧址区域水体表层沉积物,对PAHs特征降解菌进行了纯化、分离和鉴定;并以海藻酸钠为包埋载体,氯化钙为交联剂,制备了特征菌的
随着能源危机日益加剧,太阳电池作为一种新能源器件,其发展引起了人们的普遍关注。近年来,发展太阳电池的势头很迅猛。虽然碲化镉太阳能电池的市场份额相比晶体硅太阳能电池的低,但它具有明显的成本优势,因此吸引了广泛的关注。如何继续提高CdTe太阳电池转换效率和进一步降低成本成为了新的研究热点。为此,本论文采用电化学法制备、组装不同几何结构的异质结CdTe太阳电池,并详细研究了其光电性能。该方法既简化了工艺
具有双腔链式结构的V6O13因其高容量、低成本、无污染等特性,成为最具开发和应用潜力的新一代锂离子电池正极材料。然而,V6O13正极材料由于本身固有结构导致其电子电导率和离子
随着石油、天然气等自然资源的日益枯竭以及人们对赖以生存的生态环境的同益关注和重视,以石油为原料的合成纤维的发展必将受到制约和限制。而天然纤维素不仅来源丰富,可以再生