發(fā)布時(shí)間：2020-09-19 22:28

　　 吸水膨脹橡膠是一種新型功能高分子材料。由于它具有獨(dú)特的遇水膨脹和彈性密封止水的雙重特性,在工程止水領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),由于不同領(lǐng)域的應(yīng)用對(duì)吸水膨脹橡膠的吸水速率需求不同,因此吸水膨脹橡膠吸水速率的研究備受人們關(guān)注。本論文旨在制備出一種吸水速率慢的吸水膨脹橡膠,并對(duì)吸水膨脹橡膠吸水性能進(jìn)行研究。 以天然膠乳為原料,丙烯酰胺為接枝單體,采用化學(xué)接枝法在天然膠乳中合成天然橡膠接枝丙烯酰胺(NR-g-PAM)制備吸水膨脹天然橡膠。針對(duì)天然橡膠(NR)與親水性單體丙烯酰胺(AM)接枝共聚過(guò)程,研究引發(fā)體系、反應(yīng)條件和原料配比對(duì)接枝產(chǎn)物NR-g-PAM接枝率及接枝效率的影響。結(jié)果表明：在過(guò)硫酸鉀(KPS)／亞硫酸氫鈉(SHS)、過(guò)氧化氫異丙苯(CHP)／四乙烯五胺(TEPA)叔丁基過(guò)氧化氫(t-BHP)／四乙烯五胺(TEPA)三種氧化還原引發(fā)體系中,選擇過(guò)硫酸鉀(KPS)/亞硫酸氫鈉(SHS)作為制備rJR-g-PAM有效的引發(fā)體系。接枝率和接枝效率隨AM用量的增加而增大,接枝率和接枝效率隨引發(fā)劑KPS/SHS用量的增加呈上升趨勢(shì)；提高反應(yīng)溫度、延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間和提高膠乳濃度,接枝率和接枝效率均先增大后減小。單體用量為75份,引發(fā)劑用量為單體用量的0.75%, T=40℃, t=4ｈ,膠乳濃度=40%,此時(shí)制備N(xiāo)R-g-PAM的接枝效果較好,接枝率和接枝效率分別為34.7%和76.4%。 在天然橡膠與丙烯酰胺接枝反應(yīng)過(guò)程中加入膨潤(rùn)土懸浮液,經(jīng)乳液共凝制備膨潤(rùn)土復(fù)合膩?zhàn)有臀�水膨脹天然橡膠(WSNR-Bt)。研究膨潤(rùn)土用量對(duì)WSNR-Bt吸水率和吸水速率的影響；并對(duì)WSNR-Bt重復(fù)吸水率、保水性能、耐鹽水情況和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：WSNR-Bt吸水率隨膨潤(rùn)土用量的增加而逐漸降低,同時(shí)吸水速率變慢。膨潤(rùn)土用量20份時(shí),24小時(shí)吸水率為14.6g/g,72小時(shí)吸水速率常數(shù)為8.995×102g/g/h,吸水速率較慢。在吸鹽水過(guò)程中,WSNR-Bt72小時(shí)吸水速率較快并且能夠保持穩(wěn)定,耐鹽水情況良好。TG分析表明,膨潤(rùn)土增強(qiáng)水與WSNR-Bt的結(jié)合力,結(jié)合水含量提高12%,增強(qiáng)WSNR-Bt在自然環(huán)境和熱環(huán)境下的保水能力。SEM分析表明,膨潤(rùn)土均勻分散在WSNR-Bt網(wǎng)絡(luò)骨架內(nèi)部,膨潤(rùn)土微觀分散性良好。 通過(guò)對(duì)丙烯酰胺接枝天然膠乳進(jìn)行硫化制備硫化型吸水膨脹天然橡膠(WSNR-v)。分析硫化后WSNR-v的交聯(lián)密度和溶脹指數(shù),研究WSNR-v交聯(lián)程度對(duì)其吸水性能及力學(xué)性能的影響,并對(duì)WSNR-v吸水后水狀態(tài)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：硫化后WSNR-v的交聯(lián)密度逐漸增大,WSNR-v吸水率隨交聯(lián)密度的增大而降低；硫磺用量為0.25份時(shí)吸水效果較好,此時(shí)交聯(lián)密度為12.3×10-5moｌ/cm3,溶脹指數(shù)為4.793,吸水率為7.9g/g。由于硫化使WSNR-v網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得致密,WSNR-v有較高的彈性模量,吸水72小時(shí)彈性模量可達(dá)5000Pa以上。在WSNR-v內(nèi)部水以三種狀態(tài)存在,分別為束縛態(tài)、游離態(tài)和結(jié)合態(tài)。
【學(xué)位單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類(lèi)】：TQ332

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3 陳U

本文編號(hào)：2823075