鈰基化合物補強天然橡膠及其機理的研究.pdf

1、碩士學位論文碩士學位論文論文題目論文題目：鈰基化合物補強天然橡膠及其機理的研究英文題目英文題目：StudyoftheEffectofCeriumCompoundsonReinfcingNaturalRubberItsMechanism學位類學位類別：工學碩士研究生姓研究生姓名：王博學號學號：201102033學科學科(領域領域)名稱名稱：稀土應用指導教指導教師：李梅職稱職稱：教授2014年6月12日分類號：分類號：TQ33TQ332密級

2、：級：公開公開UDC：學校代碼：學校代碼：1012710127內蒙古科技大學碩士學位論文I摘要無機稀土助劑用于增強橡膠材料的性能，但其添加的大多數(shù)稀土助劑特別是稀土無機物與橡膠有機材料的相容性差，親和性小，加之稀土無機物具有較大的表面能，很難均勻地分散于橡膠基體中，使稀土助劑不能很好的發(fā)揮其助劑對橡膠的改善效果，難以大量添加。本文選用十二烷基硫酸鈉（SLS）改性氧化鈰和硬脂酸（SA）改性氧化鈰，在不改變原加工工藝的條件下，研究改性氧化鈰

3、對坦克履帶板橡膠產(chǎn)品性能的影響。通過對橡膠材料的常規(guī)力學性能、老化性能和耐磨性能的分析，確定其最佳添加量及其影響規(guī)律。SLS改性氧化鈰對橡膠材料的撕裂性能提升不明顯，其他各項性能均有一定提高，最佳添加量為0.2份，此時拉伸強度達到25.4MPa，撕裂強度達到16MPa，老化系數(shù)為0.82，磨耗量為0.1666g；SA改性氧化鈰對橡膠材料的各項性能有明顯改善效果，最佳添加量為1份，此時拉伸強度達到26.4MPa，撕裂強度達到18MPa，老

4、化系數(shù)為0.94，磨耗量為0.1954g。通過EDS、XRD、硫化曲線等測試手段探討了氧化鈰對天然橡膠的作用機理。發(fā)現(xiàn)氧化鈰在硫化加工之后依然以4價的氧化鈰存在于橡膠基體中。氧化鈰參與橡膠的硫化反應，延長了焦燒時間，縮短了正硫化時間，但是不改變橡膠的交聯(lián)密度。氧化鈰對橡膠拉伸強度和老化性能的提高均是由于稀土元素特殊的4f電子層結構：在拉伸過程中產(chǎn)生“瞬時絡合物”，提高了橡膠結晶度，即“瞬間交聯(lián)密度”，使拉伸強度得到增強；在熱氧老化過程中

5、，稀土助劑可以和一些自由基結合，減緩游離的氧自由基鏈式反應的發(fā)生，防止了交聯(lián)結構繼續(xù)被破壞，從而提高橡膠材料的老化性能。同時，本文放棄了傳統(tǒng)的無機稀土助劑，采用了一種不飽和羧酸有機配體，制備了甲基丙烯酸鈰[Ce(MAA)3]。在過氧化物體系中Ce(MAA)3對天然橡膠有著很好的補強效果，且補強效果隨添加量的增加而增強，在沒有任何其他補強劑的情況下，Ce(MAA)3的添加量為50份時，拉伸強度為11.8MPa，撕裂強度為26.5MPa，硬