王海旭:锌基金属配位键对木质素基NBR复合材料的性能调控论文

王海旭:锌基金属配位键对木质素基NBR复合材料的性能调控论文

本文主要研究内容

作者王海旭(2019)在《锌基金属配位键对木质素基NBR复合材料的性能调控》一文中研究指出:木质素是自然界第二大可再生的芳香族高分子化合物。将木质素作为橡胶补强剂来制备木质素/橡胶复合材料已成为研究热点之一,既可以减少环境污染,又能够节约石化资源,对于推动木质素的高值化、规模化利用具有重要意义。由于木质素颗粒大、与橡胶的相容性差,其对橡胶的补强性能较差,难以达到工业应用的要求。本文受到贻贝足丝仿生研究的金属配位键机理的启发,将金属配位键引入到木质素基NBR复合材料中,以获得性能优异的复合材料。首先,采用木质素、NBR和ZnCl2机械共混法制备了含有配位键的木质素/NBR二元复合材料。结果表明,ZnCl2的配位作用促进了NBR的硫化进程,增大了复合材料的硫化速度和交联密度。金属配位键的存在增大了木质素与NBR链段的界面作用,使复合材料的杨氏模量、300%定伸应力和硬度都得到提高,但由于木质素本身粒径较大,复合材料的断裂拉伸强度没有明显提高,难以达到工业应用的要求。进一步,采用木质素与炭黑复配共同补强NBR,并引入锌基配位键,制备了木质素/炭黑/NBR三元复合材料。结果表明,木质素/炭黑/NBR复合材料包含了由硫共价键和金属配位键构成的双重交联网络,在外力的作用下,锌基配位键先于共价键断裂,并耗散大量的能量,显著提高了复合材料的拉伸强度和杨氏模量。同时,锌基配位键提高了木质素与NBR的相容性,促进了木质素在NBR橡胶基体中的均匀分散。木质素/炭黑/NBR复合材料的玻璃化转变温度、热稳定性和高温耐油性也同时提高。NBR/PVC复合材料兼具NBR的耐油性和PVC的耐臭氧老化性、阻燃性等优点,向NBR/PVC复合材料添加补强剂,可以改进其物理机械性能。为了提高木质素的补强性能,本文进一步采用ZnCl2在木质素/炭黑/NBR/PVC四元复合材料中构建锌基金属配位键。结果表明,木质素/炭黑/NBR/PVC复合材料包含了由硫共价键、PVC物理交联和金属配位键构建的三重交联网络。复合材料具有较高的拉伸强度、杨氏模量和硬度。金属配位键在拉伸过程中起到了耗散能量的作用,同时也阻碍了复合材料的弹性恢复。在100oC热氧老化72 h,ZnCl2的添加促进了复合材料中PVC组分的分解,PVC的物理交联作用减弱,杨氏模量大幅降低,复合材料的热稳定性有所下降。本文通过构建锌基金属配位键,制备了具有良好力学性能的木质素基NBR复合材料,重点研究了金属配位键对木质素与NBR基体界面相容性的影响机制,揭示金属配位键对木质素基NBR复合材料的性能调控机理,建立木质素基高分子复合材料制备的新方法,为实现木质素资源在高分子材料中的大规模应用奠定基础。

Abstract

mu zhi su shi zi ran jie di er da ke zai sheng de fang xiang zu gao fen zi hua ge wu 。jiang mu zhi su zuo wei xiang jiao bu jiang ji lai zhi bei mu zhi su /xiang jiao fu ge cai liao yi cheng wei yan jiu re dian zhi yi ,ji ke yi jian shao huan jing wu ran ,you neng gou jie yao dan hua zi yuan ,dui yu tui dong mu zhi su de gao zhi hua 、gui mo hua li yong ju you chong yao yi yi 。you yu mu zhi su ke li da 、yu xiang jiao de xiang rong xing cha ,ji dui xiang jiao de bu jiang xing neng jiao cha ,nan yi da dao gong ye ying yong de yao qiu 。ben wen shou dao yi bei zu si fang sheng yan jiu de jin shu pei wei jian ji li de qi fa ,jiang jin shu pei wei jian yin ru dao mu zhi su ji NBRfu ge cai liao zhong ,yi huo de xing neng you yi de fu ge cai liao 。shou xian ,cai yong mu zhi su 、NBRhe ZnCl2ji xie gong hun fa zhi bei le han you pei wei jian de mu zhi su /NBRer yuan fu ge cai liao 。jie guo biao ming ,ZnCl2de pei wei zuo yong cu jin le NBRde liu hua jin cheng ,zeng da le fu ge cai liao de liu hua su du he jiao lian mi du 。jin shu pei wei jian de cun zai zeng da le mu zhi su yu NBRlian duan de jie mian zuo yong ,shi fu ge cai liao de yang shi mo liang 、300%ding shen ying li he ying du dou de dao di gao ,dan you yu mu zhi su ben shen li jing jiao da ,fu ge cai liao de duan lie la shen jiang du mei you ming xian di gao ,nan yi da dao gong ye ying yong de yao qiu 。jin yi bu ,cai yong mu zhi su yu tan hei fu pei gong tong bu jiang NBR,bing yin ru xin ji pei wei jian ,zhi bei le mu zhi su /tan hei /NBRsan yuan fu ge cai liao 。jie guo biao ming ,mu zhi su /tan hei /NBRfu ge cai liao bao han le you liu gong jia jian he jin shu pei wei jian gou cheng de shuang chong jiao lian wang lao ,zai wai li de zuo yong xia ,xin ji pei wei jian xian yu gong jia jian duan lie ,bing hao san da liang de neng liang ,xian zhe di gao le fu ge cai liao de la shen jiang du he yang shi mo liang 。tong shi ,xin ji pei wei jian di gao le mu zhi su yu NBRde xiang rong xing ,cu jin le mu zhi su zai NBRxiang jiao ji ti zhong de jun yun fen san 。mu zhi su /tan hei /NBRfu ge cai liao de bo li hua zhuai bian wen du 、re wen ding xing he gao wen nai you xing ye tong shi di gao 。NBR/PVCfu ge cai liao jian ju NBRde nai you xing he PVCde nai chou yang lao hua xing 、zu ran xing deng you dian ,xiang NBR/PVCfu ge cai liao tian jia bu jiang ji ,ke yi gai jin ji wu li ji xie xing neng 。wei le di gao mu zhi su de bu jiang xing neng ,ben wen jin yi bu cai yong ZnCl2zai mu zhi su /tan hei /NBR/PVCsi yuan fu ge cai liao zhong gou jian xin ji jin shu pei wei jian 。jie guo biao ming ,mu zhi su /tan hei /NBR/PVCfu ge cai liao bao han le you liu gong jia jian 、PVCwu li jiao lian he jin shu pei wei jian gou jian de san chong jiao lian wang lao 。fu ge cai liao ju you jiao gao de la shen jiang du 、yang shi mo liang he ying du 。jin shu pei wei jian zai la shen guo cheng zhong qi dao le hao san neng liang de zuo yong ,tong shi ye zu ai le fu ge cai liao de dan xing hui fu 。zai 100oCre yang lao hua 72 h,ZnCl2de tian jia cu jin le fu ge cai liao zhong PVCzu fen de fen jie ,PVCde wu li jiao lian zuo yong jian ruo ,yang shi mo liang da fu jiang di ,fu ge cai liao de re wen ding xing you suo xia jiang 。ben wen tong guo gou jian xin ji jin shu pei wei jian ,zhi bei le ju you liang hao li xue xing neng de mu zhi su ji NBRfu ge cai liao ,chong dian yan jiu le jin shu pei wei jian dui mu zhi su yu NBRji ti jie mian xiang rong xing de ying xiang ji zhi ,jie shi jin shu pei wei jian dui mu zhi su ji NBRfu ge cai liao de xing neng diao kong ji li ,jian li mu zhi su ji gao fen zi fu ge cai liao zhi bei de xin fang fa ,wei shi xian mu zhi su zi yuan zai gao fen zi cai liao zhong de da gui mo ying yong dian ding ji chu 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华南理工大学的王海旭,发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文,是一篇关于木质素论文,丁腈橡胶论文,金属配位键论文,动态断裂重构论文,能量耗散论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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