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纳米CaCO_3/NR复合材料的研究

作　者: 王江
导　师: 符新
学　校: 华南热带农业大学
专　业: 农产品加工与贮藏工程
关键词: 乳液共凝法 纳米CaCO3 NR 复合材料
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 100次
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内容摘要


采用CaO、CO2和天然胶乳等为主要原料，将纳米CaCO3的制备工艺和NR的制备工艺相结合，在可控反应条件下先将Ca（OH）2与CO2反应制备纳米CaCO3乳液再与天然胶乳共混、共凝制备纳米CaCO3/NR复合材料。通过SEM、TEM、IR、DSC和DMA进行分析和性能测定，研究了纳米CaCO3制备工艺条件、填充量对纳米CaCO3／NR复合材料结构和性能的影响。通过正交试验设计分析各因子对复合材料性能的影响，结果表明，采用本研究方法。以Na5P3O10为晶形控制剂，C12H25NaO3S为改性剂，EDTA为分散剂通过乳液共凝法制备纳米CaCO3／NR复合材料的适宜制备工艺条件为：改性剂浓度3.00％，碳化温度20℃，晶形控制剂浓度0.60％，分散剂浓度0.65％，Ca（OH）2浓度7.50％。 本方法与机械共混法相比，改善了纳米CaCO3在NR基体中的分散性和纳米CaCO3对NR的补强作用，提高了纳米CaCO3／NR复合材料的力学性能。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
1 引言  6-11
  1.1 纳米和纳米复合材料  6-7
  1.2 纳米CaCO_3的特点和应用  7-8
  1.3 纳米CaCO_3／NR复合材料的研究现状  8-10
  1.4 本课题的研究内容、目的及意义  10-11
2 材料与方法  11-14
  2.1 实验材料  11
  2.2 仪器设备  11-12
  2.3 硫化基本配方  12
  2.4 纳米CaCO_3乳液的制备  12
  2.5 纳米CaCO_3／NR复合材料的制备  12
  2.6 天然橡胶复合材料物理力学性能测定  12-13
  2.7 扫描电镜(SEM)观察  13
    2.7.1 纳米CaCO_3／NR复合材料拉断面形貌的SEM观察  13
    2.7.2 纳米CaCO_3粒子形态的观察  13
  2.8 透视电镜(TEM)观  13
    2.8.1 纳米CaCO_3粒子TEM观察  13
    2.8.2 纳米CaCO_3／NR复合材料冷冻切片TEM观察  13
  2.9 红外光谱(IR)分析  13
  2.10 差示量热扫描分析仪(DSC)分析  13
  2.11 动态力学分析  13-14
  2.12 数据分析方法  14
3 结果与讨论  14-48
  3.1 纳米CaCO_3／NR复合材料制备工艺的影响因素  14-39
    3.1.1 制备CaCO_3的碳化机理  14-15
    3.1.2 晶型控制剂种类和浓度对纳米CaCO_3/NR复合材料的影响  15-23
      3.1.2.1 晶形控制剂Na_5P_3O_(10)对复合材料力学性能的影响  16-18
      3.1.2.2 晶形控制剂AlCl_3对复合材料力学性能的影响  18-20
      3.1.2.3 晶形控制剂H_2O_2对复合材料力学性能的影响  20-23
    3.1.3 改性剂的种类和浓度对CaCO_3／NR复合材料性能的影响  23-31
      3.1.3.1 改性剂C_(18)H_(35)NaO_2对复合材料力学性能的影响  23-27
      3.1.3.2 改性剂C_(12)H_(25)NaO_3S对复合材料力学性能的影响  27-29
      3.1.3.3 纳米CaCO_3的TEM观察  29-31
    3.1.4 分散剂(EDTA)对CaCO_3／NR复合材料性能的影响  31-32
    3.1.5 碳化温度对CaCO_3粒径，CaCO_3复合材料性能的影响  32-34
    3.1.6 Ca(OH)_2浓度对CaCO_3／NR复合材料性能的影响  34-35
    3.1.7 各因子及水平的统计分析  35-39
      3.1.7.1 纳米CaCO_3／NR复合材料500％定伸应力的分析  36-37
      3.1.7.2 纳米CaCO_3／NR复合材料拉伸强度的分析  37-38
      3.1.7.3 纳米CaCO_3／NR复合材料撕裂强度的分析  38-39
  3.2 制备工艺及CaCO_3填充量对复合材料结构和性能的影响  39-43
  3.3 材料的DSC分析结果  43-45
  3.4 动态力学分析  45-48
4 结论  48-49
5 参考文献  49-53
致谢  53

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料 > 非金属复合材料
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