论文部分内容阅读
采用甲基丙烯酸丁酯或者苯乙烯作为乙烯基的单体来接枝改性天然橡胶,并研究两种单体与天然橡胶反应所呈现出的不同的影响。本文以过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用种子乳液聚合的方法合成了天然橡胶(NR)-g-甲基丙烯酸丁酯(BMA)/天然橡胶(NR)-g-苯乙烯(ST)共聚物。采用正交实验的方法研究了引发剂用量、反应温度、单体质量比对接枝率和接枝效率的影响,并采用红外(IR)、差示扫描量热法(DSC)以及透射电镜(TEM)对NR-g-BMA、NR-g-ST进行了表征。结果表明:当甲基丙烯酸丁酯作为接枝单体时,当NR/BMA质量比为100/80、KPS用量为0.25phr(每100g干基质量)、反应温度为60℃时接枝率和接枝效率最高,而当苯乙烯作为单体接枝天然橡胶时,当NR/ST质量比为100/80、KPS用量为0.75phr、反应温度为90℃时接枝率和接枝效率最高;红外谱图表明BMA和ST成功接枝到NR分子链上;DSC分析表明NR和PBMA/PST为部分相容体系;TEM观察发现NR-g-BMA及NR-g-PST胶乳粒子是NR为核,PBMA/PST为壳的核壳结构。但是甲基丙烯酸丁酯相比较苯乙烯形成外层壳的过程稍有不同,甲基丙烯酸丁酯成壳的过程是优先对天然橡胶粒子进行接枝共聚反应,待从外向内反应完全之后再在天然橡胶粒子外部形成壳结构,而苯乙烯是首先在天然橡胶的外侧形成了完整的壳结构,再不断由外朝内向天然橡胶粒子内反应。采用涂膜法按照不同质量的配比制备了接枝共聚物(GNR)与天然橡胶(NR)共混硫化胶膜,并测定了共混硫化胶膜的热稳定性能、老化前后的力学性能、邵氏硬度A、交联密度。结果表明:共混硫化胶膜相较于单纯天然橡胶在保持热稳定性能良好的情况下,老化前后的抗拉伸强度及撕裂强度有明显地提高。通过扫描电镜观察共混硫化胶膜的拉伸断裂面的形貌发现随着NR-g-BMA共聚物配比增加,断面表面趋于紧实平滑;同样条件下增加NR-g-ST共聚物的配比,硫化胶膜断面的平滑程度未见明显变化,但均匀分散在橡胶基中的共聚物粒子呈现增多、密集的趋势。