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介孔分子筛/丙烯酸钠改性三元乙丙吸水膨胀橡胶的合成及性能

王娜 , 孙冰 , 张静 , 李旭日 , 方庆红

高分子材料科学与工程

通过氢氧化钠(NaOH)与丙烯酸(AA)的中和反应,在三元乙丙橡胶(EPDM)中原位合成丙烯酸钠(NaAA),同时在橡胶中加入介孔分子筛MCM-41进行机械混炼,并在有机过氧化物作用下将所得混炼胶进行硫化,研究不同配比的丙烯酸钠与介孔分子筛MCM-41对吸水膨胀橡胶的影响.研究结果表明,随着MCM-41用量的增加,吸水膨胀橡胶(WSR)的拉伸强度、断裂伸长率、吸水膨胀率均得到提高.尤其是加入MCM-41 (0.5phr)时拉伸强度、断裂伸长率、吸水膨胀率均达到最大值,分别为6.4MPa、386.2%、210%,比未添加MCM-41组分的橡胶的拉伸强度提高了18%,断裂伸长率提高了16.8%,吸水膨胀季提高了13.5%.通过扫描电镜看出,加入MCM-41 (0.5phr)的样品与未添加分子筛之前样品相比,其骨架呈立体网状结构,孔洞均匀.表明MCM-41的加入起到了增容剂和协效剂作用.

关键词: 三元乙丙橡胶 , 丙烯酸钠 , 介孔分子筛 , 吸水膨胀橡胶

基于SAP吸水膨胀橡胶的耐温耐盐性能

李秀辉 , 吴江渝 , 杨鹏 , 郭三维

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.04.008

以反相悬浮聚合法合成P(AANa/AMPS/DMDAAC)两性共聚高吸水树脂(SAP),并引发溶胀在SAP中的丙烯酸丁酯和丙烯酸进行原位共聚合,制备疏水改性高吸水树脂.将丁腈橡胶、改性高吸水树脂、补强剂和其他助剂借助混炼机混炼均匀,在硫化成型机上高温硫化制备吸水膨胀橡胶(WSR).研究盐溶液种类、盐溶液浓度以及环境温度对WSR的质量吸水膨胀倍率的影响,并对吸水后的WSR进行热重分析.结果表明:盐溶液中阳离子浓度越大,化合价越高,对WSR吸水性能影响越明显,吸液膨胀倍率越小;在对WSR进行一系列不同温度下的吸液性能研究时发现,WSR在120℃具有较好的吸水膨胀性能.在环境温度达到175℃时,WSR达到失水平衡.

关键词: 吸水膨胀橡胶 , 高吸水树脂 , 耐温性 , 耐盐性 , 疏水改性

改性高吸水树脂制备吸水膨胀橡胶及其性能

吴江渝 , 何紫莹 , 李秀辉

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.008

以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基2甲基丙磺酸(AMPS)、二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)为单体合成高吸水树脂(SAR).利用疏水单体丙烯酸丁酯(BA)对高吸水树脂进行改性,并与丁腈橡胶共混制备吸水膨胀橡胶(WSR).研究了P(AA/BA)含量对SAR、WSR吸水性能及WSR力学性能的影响.结果表明:P(AA/BA)含量达到SAR质量的33.3%(质量分数,下同)时,SAR的吸水率仅降低了8.49%;当P(AA/BA)含量为23.1%时,WSR的拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值,吸水性能达到最佳,WSR质量流失率降低到5.8%.P(AA/BA)的引入改善了SAR和丁腈橡胶的相容性,提高了WSR的使用性能.

关键词: 吸水膨胀橡胶 , 高吸水树脂 , 疏水改性 , 吸水性能 , 相容性

短纤维改性吸水膨胀橡胶的力学性能与吸水性能

李秀辉 , 吴江渝 , 杨鹏 , 杨帆 , 郭三维

高分子材料科学与工程

通过物理共混引入短棉纤维制备短纤维改性吸水膨胶(WSR),研究短纤维含量对WSR力学性能和吸水性能的影响.结果表明,随着短纤维含量增加,WSR的拉伸强度、撕裂强度、邵氏硬度和吸水速率等在一定程度上得到提高;短纤雏在胶料中取向后,WSR的力学性能呈现各向异性.当短纤维含量增至20 phr时,在取向方向上拉伸强度增加到11.2 MPa,撕裂强度提高到57 kN/m.在保持高吸水率的同时,短纤维改性WSR的吸水和吸盐溶液速度明显提高,吸水平衡时间由34 d缩短到12 d.

关键词: 短纤维 , 吸水膨胀橡胶 , 吸水速率 , 力学性能

部分水解聚丙烯酰胺与橡胶共混型吸水膨胀橡胶中水状态的研究

张书香 , 李效玉 , 夏宇正 , 陈勇 , 焦书科

高分子材料科学与工程

用DSC法研究了部分水解聚丙烯酰胺与橡胶共混型吸水膨胀橡胶中吸附水的状态、计算了各种状态水与吸水功能团之摩尔比,研究了橡胶基体和交联程度对吸水膨胀橡胶(WSR)中水状态的影响.

关键词: 吸水膨胀橡胶 , 部分水解聚丙烯酰胺 , 水状态 , 差示扫描量热法

原位合成丙烯酸钠制备EVM吸水膨胀橡胶

杜爱华 , 彭宗林 , 张勇 , 张隐西

高分子材料科学与工程

采用原位生成丙烯酸钠(NaAA)增强乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM),制得高性能的吸水膨胀橡胶.研究了NaAA用量对EVM硫化胶吸水前后力学性能的影响,并考察了NaAA用量及浸泡介质对EVM硫化胶吸水膨胀性能的影响.结果表明,NaAA对EVM硫化胶具有明显的增强效果;NaAA原位改性的EVM硫化胶具有较好的吸水膨胀性能,NaAA用量为50 phr时,最高吸水率为278.3%;浸泡介质中离子的引入使EVM硫化胶的吸水率下降;FT-IR分析表明,在混炼过程中生成了NaAA,在硫化过程中NaAA发生聚合反应.

关键词: 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 , 丙烯酸钠 , 力学性能 , 吸水膨胀橡胶

膨润土/丙烯酰胺接枝改性天然橡胶制备吸水膨胀橡胶

王勃翔 , 廖双泉 , 李超群

材料科学与工程学报

实验以过硫酸钾(KPS)/亚硫酸氢钠(SHS)为氧化还原引发体系,采用化学接枝的方法改性天然胶乳,合成出天然橡胶与丙烯酰胺接枝共聚物NR-g-PAM,并在反应过程中加入无机膨润土(BT),制备一种吸水膨胀天然橡胶(WSNR).探究单体配比、引发剂用量对接枝反应的影响,膨润土用量对WSNR吸水率、吸水速率、重复吸水率的影响,并对WSNR保水性、耐矿化盐水能力及热失重过程进行分析.结果表明,吸水单体与天然橡胶的质量比为0.8,引发剂用量为单体质量分数的0.75%时接枝率及接枝效率最高.膨润土均匀分布于WSNR网络骨架中,吸水速率随膨润土用量增加而减慢,耐矿化盐水能力提高;重复吸水率及保水性均优异于未添加膨润土的WSNR,膨润土的加入使WSNR在较高温度下才会蒸发失水,自由水含量减少,结合水含量增多.

关键词: 吸水膨胀橡胶 , 接枝共聚 , 天然橡胶 , 膨润土

聚氨酯类吸水膨胀橡胶中结合水的研究

张书香 , 李效玉 , 夏宇正 , 陈勇 , 焦书科

高分子材料科学与工程

用DSC法研究了聚氨酯型吸水膨胀橡胶中水的状态,计算了各种状态水的分布及其与吸水结构单元之摩尔比。发现其亲水性聚醚的结构单元不同,其吸附水的状态和比例亦不同。

关键词: 吸水膨胀橡胶 , 聚氨酯 , 水状态 , 差示扫描量热法

含两亲性PEO-b-PBA增容剂的吸水膨胀橡胶的制备及性能

王彩旗 , 董宇平 , 张国 , 陈欣方 , 谭惠民

高分子材料科学与工程

以天然橡胶为基体,微米级交联聚丙烯酸钠为高吸水性树脂,两亲性嵌段共聚物聚氧化乙烯-b-聚丙烯酸丁酯(PEO-b-PBA)为增容剂,聚乙二醇为吸水促进剂,制备了嵌段共聚物增容型吸水膨胀橡胶.通过扫描电子显微镜观察了其微观相态结构,适量加入两亲性嵌段共聚物PEO-b-PBA可以改善CSP树脂与NR的相容性.并研究了质量吸水率,体积膨胀率以及吸水速率与各组分含量之间的关系,对体系的力学性能进行了研究,对吸水树脂的主体吸水作用及嵌段共聚物的增容作用进行了探讨.

关键词: 吸水膨胀橡胶 , 两亲性嵌段共聚物聚氧化乙烯-b-聚丙烯酸丁酯 , 增容作用

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