单甲基丙烯酸锌改性氢化丁腈橡胶老化过程的力学性能演变及其老化动力学

以单甲基丙烯酸锌(HZMMA)为反应型增强剂,制备了HZMMA改性的氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料,研究了无氧、高温条件下HNBR复合材料老化过程的力学性能演变、老化行为及其老化动力学。结果表明,在180℃和200℃的老化温度下,老化前期HNBR/N 990/HZMMA、HNBR/HZMMA复合材料的拉伸强度有所增加,出现极值现象;随着老化时间的延长,材料的拉伸强度呈现逐渐下降的趋势,HNBR/HZMMA复合材料的拉伸强度下降较为缓慢。建立了HNBR/HZMMA复合材料的老化动力学模型,依此模型预测该材料在150℃下的使用寿命超过3年,HNBR/HZMMA复合材料具有优异的耐热老化性能。

单甲基丙烯酸锌增强丁腈及氢化丁腈橡胶复合材料的热氧老化研究

论文研究了单甲基丙烯酸锌(HZMMA)、HZMMA和炭黑混合物、炭黑增强丁腈(NBR)橡胶及氢化丁腈(HNBR)复合材料的热氧老化行为。实验结果表明:单甲基丙烯酸锌(HZMMA)对丁腈(NBR)橡胶及氢化丁腈(HNBR)均表现出良好的增强作用,丁腈橡胶复合材料的使用温度上限不能超过150℃。氢化丁腈橡胶复合材料在130℃下老化时,由于物理交联点和化学交联点的共同作用,橡胶复合材料老化1周的拉伸强度和100%定伸强度均出现极值点,随着老化时间的进一步延长,材料的力学性能逐渐下降。材料的断裂伸长率随着老化时间的延长,呈单调递减趋势。老化温度越高,HZMMA的耐热氧老化效果愈加显著。HZMMA、HZMMA和炭黑混合物、炭黑等增强的HNBR橡胶复合材料的耐热氧老化能力的顺序为HZMMA>HZMMA/炭黑混合物>炭黑。

单甲基丙烯酸锌增强氢化丁腈橡胶复合材料

在硫化过程中加入助硫剂,利用电子显微设备观察氢化丁腈橡胶分子内部形态结构变化。随着硫化时间的增加,复合材料的拉伸强度和100%定伸应力均得到提升,断裂强度和断裂伸长率降低;随着单甲基丙烯酸锌用量的增加,氢化丁腈橡胶复合材料的力学性能得到提升,当单甲基丙烯酸锌用量为30份时,氢化丁腈橡胶具有较好的力学性能。

单甲基丙烯酸锌对氢化丁腈橡胶复合材料性能的影响

以单甲基丙烯酸锌(ZMMA)为补强剂,采用机械混炼法制备ZMMA/氢化丁腈橡胶(HNBR)纳米复合材料,研究ZMMA对HNBR复合材料结构和性能的影响。结果表明:随着ZMMA用量的增大,复合材料的t10和t90均呈缩短趋势,交联密度逐渐增大,100%定伸应力和撕裂强度增大,拉断伸长率呈减小趋势。当ZMMA用量为30份时,HNBR复合材料的拉伸强度出现最大值。ZMMA均聚物的存在导致材料的最大分解速率温度和玻璃化温度向高温方向移动,提高了HNBR复合材料的热稳定性。

用非等温差示扫描量热法研究单甲基丙烯酸锌增强氢化丁腈橡胶的硫化反应动力学

以单甲基丙烯酸锌(HZMMA)和炭黑并用为增强剂,过氧化二异丙苯(DCP)为硫化剂,制备了HZMMA增强氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料,采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了不同升温速率下的硫化反应动力学,拟合了硫化动力学参数,确定了最佳硫化条件,考察了硫化条件对HZMMA增强HNBR复合材料物理机械性能的影响。结果表明,HZMMA增强HNBR体系的硫化反应级数为0.95,表观活化能为123.59 kJ/mol,最佳硫化反应温度和时间分别为165℃、17 min,在此硫化条件下制得的HZMMA增强HNBR复合材料的拉伸强度、100%定伸应力、扯断伸长率及永久变形可分别达到27.6 MPa、17.8MPa、160%、2.5%。

单甲基丙烯酸锌油酸酯的合成

以工业油酸和自制单甲基丙烯酸锌为原料,通过一步法合成功能性单体—单甲基丙烯酸油酸酯。研究发现该单体对丙烯酸树脂的疏水性、黏度和涂膜吸水性有一定改善作用。并研究了各实验因素对产物收率的影响。研究得到了适宜的反应条件:采用二甲苯和正丁醇的混合溶液为溶剂、反应时间3h、反应温度120℃、n(氧化锌)∶n(油酸)=0.9∶1。在此工艺条件下合成的单甲基丙烯酸锌油酸酯收率达到79.6%,产物为淡黄色固体。利用FT-IR与NMR对以上产品进行了结构表征和分析。

硫化时间对HNBR/ZMMA复合材料形态结构及性能的影响

采用炭黑和单甲基丙烯酸锌(ZMMA)并用作补强剂制备了氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料,使用X射线衍射法和透射电子显微镜法分析了ZMMA在HNBR硫化过程中的结构和形态变化,并研究了一段硫化时间对复合材料力学性能的影响。结果表明,在硫化过程中,ZMMA发生了复杂的化学反应;随着一段硫化时间的延长,氢化丁腈橡胶复合材料的拉伸强度和100%定伸应力变化都不大,而撕裂强度先增大后减小,拉断伸长率减小。X射线衍射结果表明,ZMMA由结晶态转变为非结晶态。透射电子显微镜分析结果表明,在硫化开始阶段,ZMMA聚合反应已经完成,有大量的纳米级粒子分布在橡胶基体中。

多功能助剂ZMMA在药用聚异戊二烯垫片中的应用

研究了多功能助剂单甲基丙烯酸锌(ZMMA)对异戊二烯橡胶性能的影响,探讨了ZMMA对药用聚异戊二烯垫片性能的影响以及减少锌用量的可行性。结果表明,使用ZMMA代替ZnO能有效促进异戊橡胶的硫黄硫化反应;在药用聚异戊二烯垫片物理性能和化学性能均保持不变的情况下,采用ZMMA能减少配方中70%以上(摩尔分数计)的锌用量。