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本课题采用Small和Fedors基团贡献法计算了七种牌号的乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM)和四种牌号的乙丙橡胶(EPDM)的一维溶解度参数值(δt),并采用平衡溶胀法测定了其一维溶解度参数范围。由于一维溶解度参数具有局限性,因此通过Hansen软件模拟计算了EVM和EP(D)M的Hansen三维溶解度参数值(δd,δp,δh,δt)。另外,还研究了混合溶剂对EVM溶胀行为的影响。利用平衡溶胀实验和模拟计算得到的橡胶的三维溶解度参数值,计算了EVM和EP(D)M与每种溶剂之间的能量差(Ra)和相对能量差(RED)。同时,利用Flory理论计算EVM和EP(D)M与各溶剂之间的相互作用参数。 研究结果显示,通过基团贡献法计算得到的EVM的一维溶解度参数值的范围在17.80-21.00(J/cm3)1/2之间,EP(D)M橡胶的溶解度参数值的范围在16.20-17.50(J/cm3)1/2之间,其中利用Small基团贡献法所计算得到的橡胶溶解度参数值比通过Fedors法计算得到的溶解度参数值略小。通过平衡溶胀实验测定七种不同牌号EVM的一维溶解度参数值的范围在17.5-22.0(J/cm3)1/2之间,且随着VA含量的增加EVM橡胶的溶解度参数有不同程度的增大。四种牌号的EP(D)M一维溶解度参数都处在17.00(J/cm3)1/2附近,说明平衡溶胀实验结果与Fedors基团贡献法计算所得值更加吻合。 通过Hansen软件模拟计算得到EVM和EP(D)M的三维溶解度参数(δd,δp,δh,δt)。七种不同牌号EVM的三维溶解度参数值分别为Levapren400:(17.6,-3.8,3.4,18.32),Levapren450:(17.6,3.8,.3.6,18.36),Levapren500:(17.6,4.0,4.0,18.49),Levapren600:(17.7,4.5,4.5,18.81),Levapren700:(18.0,4.9,5.1,19.34),Levapren800:(18.2,5.5,6.1,19.97),Levapren900:(18.4,6.4,6.2,20.44)。结果显示,随着乙酸乙酯(VA)含量的增加,EVM的色散力、极性力和氢键溶解度参数都增加,但VA含量主要影响EVM的极性力溶解度参数和氢键溶解度参数。四种不同牌号EP(D)M的三维溶解度参数值分别为:Keltan2070P:(17.1,2.3,0,17.25),Keltan3050:(16.8,2.7,0,17.02),Keltan6750:(16.9,2.3,0,17.06),Keltan8570:(17.1,2.4,0,17.27)。结果表明,第三单体ENB含量相同的EP(D)M,乙烯含量减少,其色散力溶解度参数减小,极性力溶解度参数增大。当乙烯含量相近,含有第三单体ENB的EP(D)M色散力溶解度参数较大,极性力溶解度参数较小。 研究Levapren450和Levapren800在混合溶剂中的溶胀行为,结果表明,混合溶剂也可以比较准确的测定橡胶的溶解度参数。采用混合溶剂测定橡胶的溶解度参数具有实验周期短、所需溶剂种类少及实验废液较易处理等优点,在一定程度上混合溶剂可以代替复杂的单一溶剂。 此外,利用三维溶解度参数计算了EVM和EP(D)M与溶剂之间的能量差(Ra)和相对能量差(RED)。研究分析其溶胀比q与Ra或RED之间的关系表明,EVM和EP(D)M在溶剂及混合溶剂中的溶胀比都随着Ra或RED值的增加而减小。还测定和计算了EVM在FuelC测试油中的溶胀比,结果显示,理论计算值和实验值相吻合,因此通过利用Hansen三维溶解度参数可以预测橡胶在溶剂中的溶胀行为。另外,利用Flory公式理论计算得到EVM和EP(D)M与各溶剂间的相互作用参数x。