天然胶乳溴化改性的研究

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研究了天然胶乳溴化改性制得溴化天然橡胶(NBR)。研究了当预稳定胶乳的PH值、初步溴化反应时间、初步溴化反应温度、深度溴化反应时间和深度溴化反应温度对BNR溴含量的影响;对BNR在不同温度环境下在甲苯和二甲苯中的溶解性能进行了测试;通过红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)表征了BNR的结构;通过凝胶渗透色谱(GPC),测得了BNR的分子量和分子量分布;通过TG/DTG表征了BNRS的热性能,TG/FTIR联用研究了BNRS的热降解机理;通过紫外光老化实验,考察了BNR的抗紫外老化性能;将BNR制成涂料,并考察其常规性能和耐腐蚀性能。实验结果表明:预稳定胶乳的PH对胶乳法制备BNR有较大的影响,当预稳定胶乳的PH<7时,制得的BNR溴含量明显高于PH≥7时制得的BNR,其中以PH=1时效果最好;天然胶乳的初步溴化是一个非常快的过程,仅反应10min溴含量就达到47.9%,再随溴化时间的延长溴含量变化不大;初步溴化温度在10-30℃时,对最终制得BNR溴含量影响较小,初步溴化温度为30℃时可制得最终BNR溴含量为70.4%;随着深度反应时间增长,BNR溴含量先增加,6h后趋于平稳;随着深度溴化温度的升高,BNR溴含量先增加,40℃后呈下降趋势;BNR在甲苯和二甲苯中的溶解性能较差,常温下,BNR基本不溶于甲苯和二甲苯,在50℃时,BNR能完全溶解于甲苯和二甲苯;溴原子已经接到天然橡胶分子链上,其C-Br键对应的红外光谱位置分别为952 cm-1、650-570cm-1;BNR的分子量为43361,较天然橡胶有大幅度的下降,分子量分布很窄为1.00009479;BNR热降解分两步进行,样品的第一步降解产物是HBr气体,失重率近似等于其溴含量;第二步降解在475℃后趋于稳定,且还有一定量的样品未降解;BNR的热氧降解分三步进行,第一步反应的温度及降解率与热降解相近,产物主要是溴化氢,此外还有少量的二氧化碳;第二步和第三步产物是二氧化碳,且分解彻底;BNR在紫外光下的老化性能较差,仅光照1d颜色就发生变化,光照4d后颜色就发生较大的变化,由原来的白色变为黄色;BNR涂层的常规性能与CNR涂层的相近,BNR涂料的附着力较CNR涂料稍好,BNR涂层具有一定的耐腐蚀作用,但效果差于CNR涂层。
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