论文部分内容阅读
高性能天然橡胶具有更高的拉伸性能及优异的耐臭氧老化性能,除了可以更佳地胜任普通天然橡胶的一些用途,更能满足高使用要求的需要,应用前景十分广阔。然而在实际的生产中发现,在运输、存放等过程中高性能天然橡胶和普通胶一样也会出现贮存硬化的现象。该现象的发生会带来胶样表观粘度的不均一,对其后续的生产加工会造成严重的影响,同时也会导致橡胶高性能的部分丧失。为了解决这一问题,本课题以此为出发点展开了相关研究。采用新型恒粘剂2-巯基苯并噻唑(MBT)进行恒粘高性能天然橡胶的制备,研究了 MBT不同用量下橡胶达到的恒粘效果。此外,通过测试分析手段,从原理方面研究了贮存硬化现象的发生及MBT的恒粘作用。课题还研究了 MBT的添加对高性能本身的影响及贮存过程中的高性能的保持,主要围绕耐臭氧老化性能进行研究。研究探讨了臭氧老化机理及MBT对耐臭氧老化性能的作用。恒粘研究表明,少量的MBT未能对高性能天然橡胶起到较好恒粘的效果。当MBT的添加量在0.15%以上时,加速贮存后试样的门尼粘度、塑性值的变化较小,贮存硬化值△Mv、△P也都在4以下,橡胶达到了良好的恒粘效果。塑性保持率的结果也侧面表明了 MBT的恒粘效果。分子量、凝胶含量及红外研究发现,贮存硬化过程中橡胶因内部醛基的存在发生了交联,通过添加MBT提前与醛基反应可抑制后续贮存硬化的发生,印证了贮存硬化的醛基机理。MBT对高性能影响的研究表明,MBT的添加对高性能带来的影响基本上是有利的。在拉伸性能方面,MBT对拉伸性能本身带来的不利影响基本可以忽略,而对加速贮存后的拉伸性能有较大程度的保持,可有效解决贮存硬化对橡胶拉伸性能的影响。在耐臭氧老化性能方面,MBT的添加在一定用量范围下对耐臭氧老化是有促进作用的,当添加量为0.15%达到最佳的臭氧老化性能。MBT的添加对试样加速贮存中耐臭氧老化性能的保持也有部分效果。虽然效果不显著,但添加量为0.15%~0.20%时,贮存后最终的耐臭氧老化性能仍能比未添加恒粘剂的A组橡胶在贮存前的要好。原位红外的结果表征了臭氧老化期间的橡胶发生的臭氧反应,对老化机理进一步解释。研究结果也推测了 MBT对臭氧老化影响的原因。综上所述,研究发现MBT的添加量在0.15%的用量下可有效制备恒粘效果佳、耐臭氧老化性能更为优异的恒粘高性能天然橡胶,为实际生产提供重要的参考价值与理论指导。