發(fā)泡劑并用活化機(jī)理研究及其在天然橡膠發(fā)泡中的應(yīng)用.pdf

1、天然橡膠是目前使用最廣泛的通用橡膠。天然橡膠發(fā)泡材料是最早出現(xiàn)的發(fā)泡材料之一，目前已經(jīng)在輪胎工業(yè)，抗沖減震，隔音保溫，體育用品等各行各業(yè)得到充分應(yīng)用。由于天然橡膠的軟化溫度和分解溫度較低，因而通過各種手段將發(fā)泡劑的分解溫度降低到合適的范圍，使得天然橡膠的硫化過程和發(fā)泡過程相互匹配，對(duì)于天然橡膠發(fā)泡材料的制備和性能的提高有重要意義。本文以天然橡膠(NR)為基體聚合物，發(fā)泡劑H（N,N′-二亞硝基五次甲基四胺）、AC（偶氮二甲酰胺）和OBS

2、H(4,4′-氧代雙苯磺酰)為發(fā)泡劑，尿素（Urea）為活化劑，硫黃（S）為交聯(lián)劑，系統(tǒng)研究了發(fā)泡劑H的尿素活化機(jī)理以及發(fā)泡劑AC、H和OBSH兩兩并用的分解特性，并在此基礎(chǔ)上制備了天然橡膠發(fā)泡材料，研究了并用比例、類型和工藝條件對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)和發(fā)泡材料性能的影響。
　　本文用差示掃描量熱分析(DSC)、熱重分析(TGA)和紅外光譜分析(FTIR)等方法對(duì)發(fā)泡劑 H與尿素的相互作用機(jī)理以及兩者并用對(duì)天然橡膠硫化發(fā)泡的影響進(jìn)行了定性和定

3、量的表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)泡劑 H與尿素并用的反應(yīng)途徑與它們單獨(dú)分解不同，兩者相互反應(yīng)溫度在130~180℃之間，峰值溫度為150℃，發(fā)泡劑H和尿素的并用比例在等當(dāng)量或尿素稍過量時(shí)效果最佳。發(fā)泡劑 H和尿素對(duì)天然橡膠的硫化都有明顯的促進(jìn)作用，160℃發(fā)泡可以實(shí)現(xiàn)硫化過程和發(fā)泡過程的良好匹配。發(fā)泡材料的密度和硬度與并用比例和工藝條件有關(guān)，發(fā)泡體的泡孔均勻性與尿素的分散性密切相關(guān)，尿素分散均勻可以提高發(fā)泡材料泡孔均勻性。
　　用差示掃

4、描量熱分析(DSC)、熱重分析(TGA)對(duì)AC、H和OBSH的并用結(jié)果分析表明，AC/OBSH，H/OBSH并用后有較明顯的協(xié)同作用，而 AC/H并用后協(xié)同作用不明顯。用無轉(zhuǎn)子發(fā)泡硫化儀測(cè)試了不同溫度下發(fā)泡劑兩兩并用的硫化曲線，160℃為發(fā)泡劑并用的最佳硫化發(fā)泡溫度。AC/OBSH并用，H/OBSH并用后可以得到泡孔均勻的發(fā)泡材料，發(fā)泡材料的泡孔大小隨著硫化發(fā)泡時(shí)間的增加而變大，泡孔數(shù)相應(yīng)變少，泡壁變薄。
　　天然橡膠發(fā)泡材料的壓

5、縮和吸能特性研究表明，其壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線有兩個(gè)階段：線形彈性階段，致密化階段。隨著發(fā)泡材料密度的減小，線形彈性區(qū)變寬，材料致密化應(yīng)變?chǔ)興出現(xiàn)推遲。密度小的天然橡膠發(fā)泡材料吸收能量較大。不同密度的發(fā)泡材料都有吸收能量最有效率的區(qū)間。隨著密度的減小，材料吸能效率峰值提高，吸能曲線跨度變得更寬，表明密度較小的發(fā)泡材料在較寬的范圍內(nèi)均有良好的吸能效果。
　　本論文的工作為研究聚合物基體中發(fā)泡劑的活化和并用特性提供了具有實(shí)用價(jià)值的基礎(chǔ)，為天