学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

凝胶片悬挂贮存对天然橡胶性能的影响

作　者: 李金风
导　师: 黄茂芳
学　校: 海南大学
专　业: 材料学
关键词: 天然橡胶自然凝固酸凝固悬挂加工性能塑性值塑性保持率
分类号: TQ332
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 21次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近几年来,轮胎生产标准化、自动化工艺和轮胎高性能化技术的不断发展,对天然橡胶(NR)原材料性能和质量提出了更高要求。以马来西亚为首的NR生产国家,研究开发、推行“胶园鲜天然胶乳→胶园停放自然微生物凝固(6个月—12个月)→脱水→造粒→干燥→NR产品的生产工艺来提高NR质量。而我国标准胶(SCR)普遍采用新鲜胶乳加氨保存→酸凝固→凝胶块洗涤→脱水→造粒→干燥的生产工艺,与国外进口橡胶(烟片胶,RSS)相比存在着拉伸性能、一致性能差,塑性值(P0)和塑性保持率(PRI)低,硫化速度慢、抗老化性能差等缺点,逐渐不被国内轮胎企业看好。为了利用国外资源和市场,国内企业纷纷与NR生产国合作并建立加工厂。广垦橡胶在走出去的过程中,发现印尼采取悬挂胶片的方式来提高橡胶的P0、PRI。为探讨国内外工艺的差异和采用悬挂胶片的方式来提高NR的P0、PRI值的实用性,本课题采用乙酸和自然凝固两种工艺凝固天然新鲜胶乳,对凝固后的凝胶胶片进行不同悬挂时间的贮存,然后进行加工,制成天然生胶。观察不同悬挂时间对NR理化性能如氮含量、P0、PRI、门尼黏度以及对凝胶含量和交联的密度的影响。采用橡胶加工分析仪对NR的加工性能进行分析。采用热重分析仪(TG-DTG)测试样品的热稳定性随悬挂时间的变化。最后分析了NR的物理机械性能(老化前后)和动态性能随悬挂时间的变化。实验结果表明：随着悬挂时间的延长,NR的氮含量减少；乙酸凝固样品的P0随着悬挂时间的延长增加,24后天逐渐稳定,而自然凝固样品的P0在悬挂18天前,有一定程度的降低,大于18天开始增加,24天后增加幅度减缓；PRI值均随悬挂时间的延长而增加。在悬挂过程中,NR的凝胶含量和物理交联密度随时间的增加而增加,当悬挂时间超过18天时,增幅减缓。橡胶加工分析仪(RPA)扫描分析发现,悬挂时间小于18天时,NR分子链发生化学或者物理交联,使NR的初始交联结构更加紧密,更有利于生产加工悬挂时间超过18天时,由于外界环境的影响,分子链会发生不同程度的降解,使得加工性能变差。热重曲线分析表明,悬挂时间对生胶的热稳定性有积极地作用。两组样品的热氧降解主要分两步进行。悬挂18天时,乙酸凝固样品初始降解温度从339.7℃升到343.2℃,自然凝固样品的初始降解温度从329.4℃升到332.1℃。硫化胶性能分析表明,随着悬挂时间的延长,老化前力学性能先增加,后降低,在悬挂时间是18天时,强度最大,但样品间的变化幅度不明显。自然凝固样品的老化后力学强度扔可以保持在20MPa左右,而乙酸凝固样品的老化后力学强度也可以达到18MPa。通过动态热机械扫描分析,悬挂后NR硫化胶的损耗因子对温度的响应,有向高温移动的趋势,表明悬挂一定的时间可以提高NR的耐老化性能。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-10
1. 绪论  10-19
  1.1 课题研究背景  10
  1.2 天然橡胶的发展  10-12
  1.3 天然橡胶的基本特性  12-14
  1.4 天然橡胶的贮存硬化及机理  14-17
    1.4.1 环氧基团机理  14-15
    1.4.2 过氧化氢基团机理  15-16
    1.4.3 醛基机理  16
    1.4.4 不饱和脂肪酸脂机理  16-17
    1.4.5 短分子链机理  17
  1.5 研究的目的及意义  17-19
2. 材料与方法  19-24
  2.1 原材料及仪器设备  19-20
  2.2 样品制备  20-21
    2.2.1 凝胶片的制备与悬挂  20
    2.2.2 NR制备  20-21
    2.2.3 硫化胶制备与老化  21
  2.3 测试方法  21-24
    2.3.1 理化性能测试  21
    2.3.2 加工性能测试  21-22
    2.3.3 热重测试  22
    2.3.4 物理机械性能测试  22-23
    2.3.5 动态性能测试  23-24
3. 结果与分析  24-47
  3.1 生胶结构与性能分析  24-42
    3.1.1 理化性能  24-27
      3.1.1.1 氮含量随悬挂时间的变化  24-25
      3.1.1.2 P_0、PRI和M_N  25-27
    3.1.2 凝胶含量与交联密度  27-30
      3.1.2.1 凝胶含量  27-28
      3.1.2.2 交联密度  28-30
    3.1.3 RPA分析  30-39
      3.1.3.1 频率扫描  30-33
      3.1.3.2 应变扫描  33-36
      3.1.3.3 温度扫描  36-39
    3.1.4 热稳定性能  39-42
  3.2 硫化胶性能  42-47
    3.2.1 物理机械性能  42-43
    3.2.2 动态性能  43-47
4. 结论  47-49
参考文献  49-53
致谢  53-54
硕士期间发表的论文  54

凝胶片悬挂贮存对天然橡胶性能的影响

内容摘要

全文目录

相似论文