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磁性弹性体材料,可通过橡胶与磁性粉体(Fe3O4)进行复合获得,由于柔软质轻、易于成型加工、基材多样性等优点,在电子通讯产品、车用零部件等领域受到越来越多的关注。但是,在某些特殊场合,为满足需求而在弹性体中加大Fe3O4填充量。而未经改性的大量Fe3O4粉体与聚合物基材之间的相容性问题通常导致复合材料的机械性能、加工性能显著降低。为解决上述问题,本论文采用二甲基丙烯酸锌(ZDMA)兼具反应增容剂与补强剂,分别制备了NBR/Fe3O4/ZDMA复合材料和PP/EPDM/Fe3O4/ZDMA热塑性硫化胶(TPV),并对其结构和性能进行探究。主要内容如下:本论文首先选用极性的丁腈橡胶(NBR)为弹性体基体与Fe3O4复合,通过过氧化物引发ZDMA聚合和NBR交联,获得NBR/Fe3O4/ZDMA复合材料,并研究了ZDMA用量对复合材料形貌、磁性性能、机械性能、硫化特性、加工性能和热性能的影响。XRD与振动样品磁强计(VSM)测试结果表明,Fe3O4粒径一定时,NBR/Fe3O4/ZDMA复合材料的磁性性能主要取决于Fe3O4在该体系中所占的质量分数,ZDMA不会影响复合材料的磁性性能。SEM结果表明,ZDMA提高Fe3O4与NBR基体的界面相容性的同时,改善了Fe3O4在NBR基体中的分散性。力学性能结果表明,添加515phr ZDMA,复合材料的拉伸强度从2.5MPa提高至6.813.1MPa。热重分析(TGA)、门尼粘度与硫化特性测试结果表明,ZDMA有助于改善复合材料的热稳定性、加工性能和硫化效率。为进一步满足上述制备的复合材料在高温环境的应用,本文研究了不同类型防老剂HS-911(4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺)、BY、RD(2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物)、ODA(4,4’-二辛基二苯胺)和DAPD(二芳基对苯二胺)对NBR/Fe3O4/ZDMA(100/70/10)复合材料的硫化特性、加工性能、力学性能和交联密度等性能的影响及其热氧老化防护效果。结果表明,上述防老剂均会延迟NBR/Fe3O4/ZDMA复合材料的正硫化时间、降低其门尼粘度和交联密度。五种防老剂对NBR/Fe3O4/ZDMA复合材料的力学性能影响各有特点,其中防老剂DAPD可同时提高NBR/Fe3O4/ZDMA复合材料的断裂伸长率与拉伸强度。热氧老化结果表明,在100oC的老化条件下,PPD类的防老剂DAPD对NBR/Fe3O4/ZDMA复合材料具有最佳的热氧老化防护效果;而在120及135oC的老化条件下,DPA类的防老剂HS-911、ODA对NBR/Fe3O4/ZDMA复合材料具有最佳的热氧老化防护效果。此外,论文还以非极性的聚丙烯(PP)、三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,通过动态硫化的成型方法制备了PP/EPDM/Fe3O4/ZDMA TPV,并研究了ZDMA用量对TPV结构和性能的影响。结果表明,动态硫化工艺与ZDMA并未改变Fe3O4的晶型,TPV的磁性性能主要取决于Fe3O4在该体系所占的质量分数。ZDMA改善了TPV中PP/EPDM界面相容性的同时,也改善了Fe3O4与TPV基体的界面相容性以及Fe3O4在TPV基体中的分散性,提高了TPV的力学性能。研究发现,Fe3O4主要分布于TPV中的EPDM相,ZDMA会抑制EPDM相的Fe3O4迁移至PP相。这可能是因为ZDMA在动态硫化过程中反应生成的聚甲基丙烯酸锌(PZDMA)、PP接枝聚甲基丙烯酸锌(PP-graft-PZDMA)和EPDM接枝聚甲基丙烯酸锌(EPDM-graft-ZPDMA)有效地束缚了Fe3O4的迁移。随ZDMA用量的增加,对Fe3O4迁移的抑制作用增强。