SAR-NBR共混型吸水膨脹橡膠的制備與性能研究.pdf

1、吸水膨脹橡膠（WSR）是一種具有優(yōu)良彈性和吸水膨脹性能的新型功能性止水密封橡膠材料。由于其施工方便、材料有效利用率高且工程造價低，在防水密封等諸多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場需求。一般可以通過物理共混法和化學(xué)接枝法制備WSR，由于考慮到制品質(zhì)量、工藝和成本等因素，工業(yè)上一般都是將橡膠等彈性基體和高吸水樹脂（SAR）通過比較容易大規(guī)模工業(yè)化的物理機(jī)械共混法制備WSR。SAR的吸水膨脹性能，基體材料的彈性、力學(xué)性能以及二者的共混性能等

2、對WSR的綜合應(yīng)用性能有著重要的影響。目前，在實際工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)共混型WSR仍然存在著一些較突出的問題：SAR與疏水性橡膠基體的相容性差、耐鹽性差以及WSR（尤其是是大型制品）的吸水膨脹速率較慢，這些缺點都將在很大程度上制約著WSR的大規(guī)模推廣和應(yīng)用。
　　 本文主要研究了聚丙烯酸類SAR的合成工藝、SAR的疏水改性工藝、NBR基WSR的制備工藝，并對制備的吸水膨脹橡膠材料的力學(xué)性能和吸水膨脹性能進(jìn)行了考察。
　　 本文

3、以AA、AMPS、DMDAAC為功能單體，以過硫酸鉀（KPS）為引發(fā)劑，聚乙二醇雙丙烯酸酯（PEGDA（Mw=258））為交聯(lián)劑，利用反相懸浮法合成了兩性離子型高吸水樹脂，研究了油水比、引發(fā)劑用量、交聯(lián)劑量、AA中和度和單體配比高吸水樹脂吸水性能的影響。實驗表明，合成高吸水樹脂的的適宜工藝條件：油水比為：4:1，交聯(lián)劑用量為0.55％，引發(fā)劑用量為0.8％，AA中和度為80％，單體配比為：AA/AMPS/DMDAAC=67.4:29:3

4、.6，反應(yīng)溫度為70℃。合成得到的高吸水樹脂吸收蒸餾水和自來水的倍率高達(dá)分別達(dá)到1170 g/g和405g/g。采用FT-IR對合成的高吸水樹脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，證實了不同親水功能單體的共聚；利用SEM分析了SAR的形貌為微米級的球形結(jié)構(gòu)，且粒子間易團(tuán)聚；TG分析表明SAR具有較好的熱穩(wěn)定性。實驗還研究了SAR的吸水速率和在不同鹽溶液中的吸水性能。
　　 為了改善基體材料NBR與親水組分SAR間的相容性，本實驗對SAR進(jìn)行了疏水

5、性互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改性研究。將丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸（AA）、交聯(lián)劑、引發(fā)劑與SAR混合，使SAR充分溶脹后引發(fā)BA和AA進(jìn)行原位聚合，得到疏水改性高吸水樹脂（m-SAR）。實驗分別采用FT-IR和TG進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和熱穩(wěn)定性分析。
　　 以m-SAR、白炭黑及各種橡膠助劑與丁腈橡膠（NBR）機(jī)械共混制備了吸水膨脹橡膠（WSR）。研究了不同改性組分含量、SAR含量等對WSR的吸水前后的機(jī)械力學(xué)性能和吸水膨脹性能分別進(jìn)行了討論，還