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1、第31卷第5期特种橡胶制品Vol.31No.52010年10月SpecialPurposeRubberProductsOctober2010综述吸油膨胀橡胶复合材料研究进展11,21,21,2陈培,邹华,张立群,田明(1北京化工大学新型高分子材料制备与加工重点实验室100029,北京;2北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室100029,北京)摘要:叙述了吸油膨胀橡胶的吸油机理、性能表征、制备方法以及吸油膨胀橡胶复合材料中吸油组分的研究进展,并且介绍了国内外对吸油膨胀橡胶封隔器的研究和应用进展。关键
2、词:吸油膨胀橡胶;高吸油树脂;膨胀封隔器中图分类号:TQ333.99文献标识码:A文章编号:1005-4030(2010)05-0061-05[2]吸油膨胀橡胶(oilswellablerubber简称Flory-Huggins渗透压公式进行说明。[1]OSR)是一种新型的功能性吸油材料,是在传统2吸油膨胀性能表征橡胶基体上通过化学方法引入亲油性官能团或与亲油性组分共混制成的,为橡胶基体与非极性亲2.1体积膨胀倍率油组分的结合体。它既保持了橡胶的良好高弹性体积膨胀倍率是橡胶吸油能力的一个主要的和耐压缩变形性,同时还
3、具有吸油后体积迅速膨表征方法。根据国标GB/T18173.3-2002体积胀,在一定的压力下有稳定的保油性能,是目前最膨胀倍率试验方法,参照下面公式算出体积膨胀理想的止漏密封材料,可广泛用于多种行业。倍率:OSR有很多种分类方法,根据制品是否硫m3-m4+m5V=100%化,可分为硫化型(制品型)和非硫化型(腻子型);m1-m2+m5按制备方法可分为物理共混型和化学接枝型。式中:V体积膨胀倍率,%;m1浸泡前试样在空气中的质量,g;1吸油机理m2浸泡前试样在蒸馏水中的质量,g;交联高聚物的溶胀过程实际上是高分子链段m3
4、浸泡后试样在空气中的质量,g;的溶剂化和高分子链的弹性回缩这两种作用的平m4浸泡后试样在蒸馏水中的质量,g;衡过程。吸油膨胀橡胶与油接触时,油脂通过毛m5坠子在蒸馏水中的质量,g(如无坠子细扩散作用及表面吸附等物理作用进入橡胶内部用发丝等特轻细丝悬挂可忽略不计)。与橡胶中亲油性官能团形成极强的结合力,从而2.2保油率渗透到网络内部,使橡胶体积膨胀,导致三维分子保油率测试方法:准确称取一定质量的饱和网络伸展,而交联点之间的分子链的伸展则降低吸油橡胶,在转速为1000r/min的离心机中离心了它的构象熵值,分子网络的弹性收缩力,
5、力图使旋转5min后称取质量。凝胶体积收缩。当两种相反的作用互相抵消时,离心后质量保油率=100%达到溶胀平衡。这种溶胀特性与溶质和溶剂的性离心前质量质、温度及网络交联结构有关,其定量关系可用3吸油膨胀复合材料的制备收稿日期:2010-05-05作者简介:陈培(1986年-)女,江苏人,在读硕士研究生,从事吸吸油膨胀复合材料的制备技术目前主要有两油膨胀橡胶复合材料的研究。种:化学接枝法和共混法(机械共混和乳液共混)。62特种橡胶制品第31卷第5期化学接枝方法是通过化学反应把亲油性基团无机类吸油材料主要有石墨、分子筛、活性或链
6、段直接连接到橡胶大分子上,合成具有吸油炭、膨润土、粉煤灰等。它们的优点是材料相对便能力的橡胶。化学改性法制备的遇油膨胀橡胶具宜,缺点是吸油率和保油率差,且不同程度的存在有微观相容性好,强度高,吸油膨胀、脱油复原的吸水、受压漏油和作用时需要加热等缺点。反复过程中物理性能、膨胀性能稳定。然而由于针对无机吸油材料的缺点,可对其进行改性[6]化学改性法的反应过程困难,工艺不成熟,所制得研究。胡静等将矿产石墨的天然鳞片经的橡胶吸油膨胀率较低,橡胶主体弹性差,目前尚H2SO4、HNO3酸浸然后水洗,再高温膨胀改性,未有大规模生产应用。制得的膨胀
7、石墨对柴油有较高的饱和吸附量,且共混法是将吸油组分,通常为吸油树脂,通过膨胀容积越大,吸附量越大,室温下可达37g/g。物理共混的方法,均匀地分散在橡胶中可制得吸而且还有很高的吸附速率,在1min时已达到1h[7]油膨胀橡胶。共混型吸油膨胀橡胶制备工艺简吸附量的99%。王洁等用十六烷基三甲基溴单、原料来源广泛、成本低廉、起始吸油迅速,经过化铵改性有机膨润土,然后再加入丙烯酸酯有机配方和工艺调整可制备出不同性能的吸油膨胀橡单体、交联剂、引发剂的混合液中聚合制得复合胶。但是如何解决橡胶基体与亲油组分之间的界高吸油树脂。结果表明,有机膨润
8、土与丙烯酸酯面相容性问题以及解决吸油后吸油树脂易从橡胶吸油树脂具有良好的相容性,与未添加膨润土的中脱析出来,反复使用后膨胀率和拉伸强度下降树脂相比,复合树脂吸油性能、热分解温度均有提等问题,是共混法制备技术的难点和关键,通常采高。用加
