论文部分内容阅读
丙烯酸酯橡胶不仅拥有杰出的耐高温、耐油、耐候性,而且具有良好的阻尼性能。本文对丙烯酸酯橡胶的合成、结构以及阻尼性能影响因素等方面进行了研究和讨论,旨在为定量化描述丙烯酸酯橡胶的交联与阻尼性能之间关系提供依据。 首先以环氧型丙烯酸酯橡胶AR51为基体,重点研究交联密度对其硫化胶结构及阻尼性能的影响。通过FTIR及NMR检测判断出AR51主单体为丙烯酸乙酯,硫化点单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯且其在共聚物中的摩尔比为2%。阻尼性能研究表明,相比于AR51生胶来说,体系中加入交联剂之后,阻尼峰面积减小,但随着交联剂含量的增加,阻尼峰面积及阻尼峰峰高在很小的范围内波动,这可能是由于原料中所含的交联单体含量很少,仅由交联剂引起的化学交联密度变化不大。当苯甲酸铵用量不超过2phr时,随着其用量的增加,AR51硫化胶拉伸强度增加,断裂伸长率减小,苯甲酸铵用量在2phr时,拉伸强度最大。通过平衡溶胀法测得硫化胶在苯甲酸铵用量为2phr时交联密度最大,因而也解释了在该用量下硫化胶的储能模量和拉伸强度均取得最佳值的原因。 通过添加有机小分子4,4-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(AO300)对AR51进行阻尼改性,讨论了AO300对于硫化胶结构及阻尼增效的影响。发现在AR51基体中添加AO300后,羰基与小分子酚羟基可以形成氢键结构,且随着AO300用量的增加,氢键数量增加,杂化体系的玻璃化转变温度逐渐升高,但高弹态模量逐渐降低。与小分子3,9-双[2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷(AO80)和AR51共混体系相比,AO300/AR51杂化体系的氢键强度和数量较大,模量及阻尼损耗峰面积也较大。 另外,通过半连续乳液聚合法制备了丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)和丙烯酸甲氧基乙酯(MEA)为主单体,甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为功能单体的羧酸型丙烯酸酯橡胶,考察了交联单体MAA用量及硫化方式对阻尼性能的影响。研究发现,三乙烯四胺/硫磺体系对羧酸型丙烯酸酯橡胶的硫化效果最佳,体系交联密度及储能模量随着交联单体用量的增加而增大,阻尼损耗峰所对应的温度向高温方向移动且峰值变小;二段硫化促使硫化更加完全,橡胶储能模量提升,阻尼损耗峰值减小。在MAA用量4%,HEMA用量2%配方下采用二段硫化4h的方式得到的硫化胶储能模量达到最大值。