橡胶粘土纳米复合材料气体渗透性能与机理研究

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1、托氟纯T天学硕纠≯}究生毕业论文橡胶／粘土纳米复会材料的气体渗透性能与枫理研究摘要聚合甥基层状硅酸熊(pLs>缝米复合材糕爨其巨大的王、监疫鼹帮理论褥究馀僮，近年裘正受到越柬越多数墼规。与缝聚合物耪料戥及传统的聚合物基复合材料粳比，PLs纳米复台燃枣毒在缀多方蟊酆表现出卓越懿牲熊改饕。另外一方藩，PLs纳米复合材料的剑冬以及续构与性驻关系等闲题具毒缀重要数理论硪究侩馕，对于研究受眼状念下聚合物大分子结誊句与运础，这秘继米复合挂糨能够俘为非常理想的模型。PLS纳米复合材燃具有卓越的气体阻瞩性能，一般认为这是出于层状硅酸裁延长了气体在材料中的扩散路径造成的，但是PLs纳米复合材蚪在加工过程中

2、形成的微观相态结构与气体渗透性能的关系问题并不是完全明了的，尤其是橡胶／粘土纳米复合材料(RCNs)还要经过硫化等特殊加工过程，这些过穰都会对RCNs的微观相态结构造成显著的影响，因此对RcNs的气体渗透性能与机理研究以及制备高性能的RCNs气体阻隔材料仍然要面临很多裔意义的理论与实际加工工艺等方面的问题。本课题对RCNs微观结构与气体阻隔性能的关系的研究主要分为三个部分：l、选取氯醚橡胶(P01yepichlorohydrin)做为制备高性能RcNs气体阻隔材料的橡胶基体进行了三个方面的研究：对比研究热混炼工艺与常温混炼工艺对氯醚橡胶，粘土纳米复合材料微观结构与性能的影响，对比研究三种

3、不同分子结构的氯醚橡胶——均聚氯醚橡胶c0、二元共聚氯醚橡胶EcO(II)和三元共聚氯醚橡胶ECO(III)制备得到的RcNs的微观结构与性能，制备高填充EC0(II)CN并考察其微观结构与性能。该部分酌研究表明，氯醚橡胶，稀土纳米复合材料经过热混炼处理盾，其微斌结构明显不同予常温溉炼产物，材料的力学住能有非常明驻的改善；在三种氯醚橡胶埔§土纳米复合材稀中，ECO(11)CN困其合适的极佳而其有良好的微观结构和综合往能，是制备高幢能RI：Ns气体隘隔材料钓合适选择；高填充的ECO(I{)CN其有不同与一般RCNs的微躐结构和独特豹力学特性以及卓越的气体隰隔性能。2、轿究EeOCN、NBR

4、eN、SBR嵇q稻糟DMCN的微观结擒与性蘸之闷静关系，考察磷仡过程对极性环境不嗣翡RcNs的微蕊结构翁影确及其税疆，橡胶lt索佬‘F夫学锻l：蜡究生毕业论文基体极性对高填充RcNs微观结构的影峨，对比磺究橡胶基体极性对RcNs，特别是高填充RCNs，力学性能和气体阻隔性能的影响。该部分研究表明，橡胶基体的极性对RcNs的近程微观结构和远程微观结构都会产生一定的影响，但影响的结果并不一定究全一致；硫化过程中，RCNs中的粘土片层会因高压作用_『耐发生远程聚集，但是RCNs的近程微观结构会因基体的不同而发生不同变化；商填充态的RCNs的微观结构与橡胶攮体的性质存在麓密切联系：RcNs的力学

5、性能与其远程结构有着更为密切的关系，萁气体阻隔性能则圆精土含量的不同而受到近程结构和远程结构的共同影响。3、研究IIRcN在不同温度下的硫化产物的微观结构与性能，考察温度对柯机粘土表面插滕剂脱除的影响及其机理，通过微观缩构分析建立硫化遍度与IIRCN性能特剐是气体阻隔性能的联系。该部分研究表嚆，硫化温度和硫化艇力是影响RCNs最终微观结构的羹要闲素，在lIRCN的硫化过程中，有机粘土表面的插艨剂会因为近程聚集和化学反应的原函而驭稚酸豁片层表面脱除，硫化温度对插鼷剂的脱除有着重要的控制作用，只有在合适的硫化湓度条件才有可能翻备得到良好微观相念结构的IIRcN，这种II致cN其商最好韵力学性

6、能和较佼的气体随隔性能。关键词；缡米复合材辩橡胶粘±气体渗透佼能托寐纯r天学慨}j碰f究警毕业论文T氛e8tu蠢yofgaspermeabilityan_dthecorr嚣spon琏ingmechanlsmsofrubber／claynanocomposites轰b霉tr纛et{琏reee棘tyoa搭polyme∥l靠yefed《licg挺(p己s)建基￡羚eompo慕ites魏箍ve戳辖挂eted射eatimerest，bothinindustryand弧ac础emia，becausetheyo佼enexh海itrem鑫rkableimproVementin礅器terialsp∞辨代l

7、霉swh搴珏cOmp嚣redwi搬Virg至靛polymef。fconVentionalmicro—andmacro-composites．Ontheotherhand，therehasbeenconsiderabloin衄’estin也eo搿andsimul缴ionsad出essin窑th。p羚p蠢￡atl辅l穗娃dpropertiesofthesematerials，a11dtheyarealsoconsideredtobeun