HNBR遇水膨胀橡胶的制备与性能研究.pdf

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2、申请学位类别：工程硕士学科专业名称：材料工程领域研究方向：功能高分子论文提交日期：2015年4月30日论文答辩日期：2015年5月22日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：2015年6月18日答辩委员会主席：周兴平PreparationandPropertiesofWaterSwellinghydrogenatedbutadiene-acrylonitrileRubberAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：MaterialsEngineeringCandidate：ZhangWanSuSupervisor

3、：Prof.ZhouAi-junWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中己经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：／矣為复２０１５年４月２８日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、

4、使用学位论文的规定，良Ｐ：我校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可［＾将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可＾＾１采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密０，在＿年解密后适用本授权书。＿本论文属于不保密＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）么自学位论文作者签名：？指导教师签名２０１５年４月２８日２０１５年４月２８日摘要摘要高吸水材料具有极强的亲水性和轻度交联的网络结构，一般能吸收大量水分，并能在受到压力后仍然保持水分。遇水膨胀

5、橡胶（WSR）是一种新型的吸水材料，由吸水树脂与橡胶基体共混而成。其物理机械性能较好，吸水膨胀后能适用于各种不规则的缝隙封堵达到彻底止水的功效，主要用作土木建设的止水材料、密封材料，在建筑、地下通道的防水堵漏工作中获得较好应用。WSR在常温水中可以获得较高的膨胀率，且吸水稳定，但是在高温环境中往往吸水膨胀不稳定，使用寿命降低，因此改善WSR的耐高温性对其在特殊工程环境中应用有重要的意义。本文主要研究内容是：聚丙烯酸类双亲性多孔吸水树脂的合成及吸水性能和亲油性研究；利用氢化丁腈橡胶（HNBR）制备的WSR，研究WSR的耐老化性能和高温吸水稳定性能。以甲基丙烯

6、酸月桂酯（LMA）和丙烯酸（AA）为共聚单体，过硫酸铵（APS）和亚硫酸氢钠组成氧化还原引发体系，N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂，碳酸钙（CaCO3）为致孔剂，采用溶液聚合的方法，以水为溶剂，羧甲基纤维素钠为稳定分散剂，制备了多孔两亲性吸水树脂。利用热失重分析（TGA）、扫描电镜（SEM）对该树脂进行表征，发现LMA含量越多热稳定性越差，孔洞结构越不完整，CaCO3含量越多，孔洞结构越容易塌陷。在去离子水、不同酸碱PH值的溶液及柴油中测试吸水性能及亲油性，发现nLMA/nAA=1/8，nCaCO3/nAA=1/2含量的多孔树脂吸水和吸油速率最快

7、。以HNBR为橡胶基体制备耐高温WSR。利用转矩流变仪、转矩硫化仪和万能拉伸试验机研究了补强剂白炭黑（WCB）、炭黑（CB）和硫化剂过氧化二异丙苯（DCP）含量对WSR性能的影响，并测试了25℃、60℃和85℃淡水中吸水性能。研究发现：WCB含量增加，交联密度增加，WSR拉伸强度增加，而硬度有大幅度提高，高温淡水中WSR吸水膨胀稳定性降低，其中WCB=35份的WSR拉伸强度最大，硬度较高，吸水膨胀率较大，高温吸水膨胀率相对较稳定，而且质量损失率较低，性能较优。CB含量增加，交联密度降低，拉伸强度下降，断裂伸长率下降，硬度上升。160℃24h热老化后WSR力

8、学性能较稳定，其中WCB=35份，CB=30份时WSR力学性能稳定