不饱和羧酸盐补强天然橡胶研究进展

不饱和羧酸盐分子中含有离子键和不饱和双键,用于补强橡胶可显著提升橡胶材料的综合性能。总结了(甲基)丙烯酸、马来酸、衣康酸等不饱和羧酸金属盐补强橡胶研究进展。首先,对不同不饱和羧酸金属盐进行了分类梳理。然后,探讨了不饱和羧酸盐对天然橡胶材料的补强研究。最后,简述了不饱和羧酸盐补强橡胶的机理及天然橡胶接枝共聚反应引发体系。

不饱和羧酸盐对硅橡胶/EPDM并用胶结构与性能的影响

探索了2种不饱和羧酸盐对硅橡胶/三元乙丙橡胶并用胶结构与性能的影响,并与EVA树脂的补强效果进行了比较。实验结果发现,在甲基丙烯酸镁用量较少时,并用胶仍基本保持原有的交联结构,定伸应力升高,强度和伸长率提高;在大用量下,由于不饱和镁盐的就地聚合微米粒子的生成,使并用胶的交联和补强结构发生了变化,橡胶定伸应力、硬度和刚性大幅提高,但伸长率显著降低。甲基丙烯酸锌盐与镁盐相比,定伸应力更高,抗张强度和伸长率略低。EVA树脂的引入使并用胶的定伸应力轻微增大,拉伸强度和伸长率提高,扯断永久变形有所增大。

壳聚糖不饱和羧酸盐聚集行为的研究

以半干法制备了一系列壳聚糖不饱和羧酸盐———壳聚糖水杨酸盐(a1)、壳聚糖苯甲酸盐(a2)、壳聚糖肉桂酸盐(a3)壳聚糖丙烯酸盐(a4)和壳聚糖衣康酸盐(a5).用红外光谱和紫外光谱表征了该产品的结构,以凯氏定氮法测定了羧酸的结合量.结果表明壳聚糖和不饱和羧酸盐是通过壳聚糖上的氨基和羧酸中的羧基发生了成盐反应,羧酸的结合量在40%～70%之间.用偏光显微镜研究了壳聚糖不饱和羧酸盐的结晶形貌.结果发现,a2和a5的浓溶液浇铸膜在25℃和相对湿度为65%的环境下,可自然形成规整的分形晶体,晶体的形貌与壳聚糖羧酸盐的结构密切关联.对于a2的分形晶体,高分子链是沿着晶体的长轴方向排列,而对于a5的分形晶体,高分子链是垂直与长轴方向.研究了控制壳聚糖不饱和羧酸盐聚集行为的方法,实现了在聚集成膜与生长成为高度结晶体间的转换.用分形理论对壳聚糖不饱和羧酸盐的结晶过程进行了解释,说明其聚集行为遵循扩散限制聚集(diffusions-limited aggregation)模型.

不饱和羧酸金属盐在橡胶工业中的应用

介绍了不饱和羧酸金属盐在橡胶交联助剂、橡胶 金属粘合助剂、橡胶原位聚合补强单体等方面的应用与研究现状 ,并列举几例目前已工业化的不饱和羧酸金属盐 橡胶制品。认为不饱和羧酸金属盐原位聚合补强橡胶是橡胶补强的一种新思路 ,是具有理论和应用价值的研究方向。在适当条件下 ,这种原位补强可达到纳米补强 ,获得的胶料在综合性能上具有传统胶料不可比拟的优势 。

不饱和羧酸金属盐的性能及其在高分子材料中的应用

本文介绍了不饱和羧酸金属盐性能,指出了加工过程中存在的问题及解决方法,并论述了其在橡胶、塑料、纺织三大高分子材料领域中的应用研究成果。

乙烯-醋酸乙烯酯橡胶的共混改性

乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)是一种重要的合成橡胶。文中介绍了不饱和羧酸盐增强EVM、EVM增韧改性尼龙1010和EVM/三元共聚尼龙共混物的研究工作。原位合成的不饱和羧酸盐能够显著改善EVM硫化胶的力学性能,是制备高性能和功能化EVM硫化胶的有效方法。EVM能够有效地增韧尼龙1010,EVM中醋酸乙烯酯的含量和EVM的门尼黏度是影响增韧效果的关键因素。采用三元共聚尼龙与EVM动态硫化,可以制备具有良好力学性能的热塑性弹性体。将EVM与塑料共混可以制备一系列具有良好力学性能和不同硬度的EVM共混物,这对于EVM材料的开发和应用具有重要的意义。

基于离子超分子网络实现自修复天然橡胶的制备

将甲基丙烯酸锌(ZDMA)或聚(甲基丙烯酸锌)低聚物(PM)引入到天然橡胶中,同时并用炭黑/白炭黑与天然橡胶共混,制备一种具有自修复性能的耐屈挠疲劳橡胶。研究结果表明,与PM相比,ZDMA可形成以离子交联为主的可逆超分子网络,赋予了硫化胶更好的自修复功能,当其用量为40份(质量)时硫化胶的自修复效率最高,接近100%。不饱和羧酸盐(ZDMA或PM)与传统填料(炭黑和白炭黑)并用时,PM仅在前期可有效抑制裂纹的扩展,ZDMA可明显提高材料的耐屈挠疲劳性能,当m(ZDMA)/m(炭黑)为20/40时硫化胶的耐屈挠疲劳性能最好。

环氧化天然橡胶新型交联体系的研究进展

介绍环氧化天然橡胶(ENR)新型交联体系,包括二胺/二酸类交联体系、不饱和羧酸金属盐交联体系、填料交联体系以及辐射交联体系等的研究现状及存在的问题,指出开发高效率、低成本和良好应用性能的新型交联体系是今后研究的重点方向。

高硬度丁腈橡胶材料的研制

通过丁腈橡胶与大用量炭黑(喷雾炭黑和炭黑N330)共混,或与三元尼龙(尼龙6+尼龙66+尼龙610共聚物)、酚醛树脂和不饱和羧酸盐等分别共混,制备了高硬度丁腈橡胶材料。结果表明,喷雾炭黑相同用量时,采用复合硫化体系的硫化胶具有最佳综合性能,采用过氧化物硫化体系的硫化胶具有最好弹性;丁腈橡胶/三元尼龙复合材料的焦烧时间最短,硫化速度最快,综合性能最好;随着酚醛树脂用量的增大,胶料的硬度、压缩模量和撕裂强度增大,拉伸强度先增大并在用量为30份时快速下降,拉断伸长率随之下降,冲击弹性变差,耐油性有适当程度地提高;在齐聚酯、甲基丙烯酸镁、甲基丙烯酸锌(SR634)和丙烯酸锌(SR633)分别与丁腈橡胶制成的纳米复合材料中,甲基丙烯酸镁/丁腈橡胶纳米复合材料的综合性能最好。

丁腈橡胶耐热空气老化因素的对比研究

研究了补强剂、增塑剂和防老剂对丁腈橡胶耐热空气老化性能的影响。结果表明,采用低补强炭黑N774、炭黑N990与甲基丙烯酸镁或甲基丙烯酸锌(SR634)配合可以提高丁腈橡胶耐热空气老化性能;分别加入耐高温增塑剂TP-759、耐高温防老剂445和耐高温防老剂KY405能明显提高丁腈橡胶耐热空气老化性能;采用沉淀法白炭黑与甲基丙烯酸锌配合时,可以提高胶料耐热空气老化性能,但会明显降低胶料弹性。

原位生成技术在三元乙丙橡胶/聚丙烯并用体系中的应用研究

沈阳化工大学在三元乙丙橡胶（EPDM）／聚丙烯（PP）并用体系中，通过氧化锌与马来酸进行原位生成，改善EPDM与PP的界面键合性，提高并用体系物理性能。硫化过程中，在引发剂DCP的作用下，氧化锌与马来酸在并用体系中发生原位合成反应，生成不饱和羧酸金属盐马来酸锌，并分别与EPDM和PP交联，在并用体系中形成网络结构，从而达到增强并用体系的作用。物理性能测试表明，氧化锌／马来酸摩尔比及原位生成的马来酸锌量对并用体系性能均有影响。