梅杰:木质素/EPDM复合材料制备及性能研究论文

梅杰:木质素/EPDM复合材料制备及性能研究论文

本文主要研究内容

作者梅杰(2019)在《木质素/EPDM复合材料制备及性能研究》一文中研究指出:木质素来源广,储量丰富,并且具有优异的抗紫外和抗老化性能,但是工业木质素绝大部分都被烧掉,资源的有效利用率非常低。三元乙丙橡胶(EPDM)广泛应用于密封胶条和防水卷材,但EPDM生胶强度非常低,实际使用必须要经过填料补强。工业上常使用炭黑补强EPDM,但炭黑生产成本较高,并且严重依赖石化资源。如果能用木质素部分替代炭黑补强EPDM,不仅能够降低生产成本,提高EPDM的抗老化性能,还能减少环境污染,对工业木质素这一废弃物的高值化利用具有重大意义。但是,木质素上丰富的含氧极性官能团使其分子间氢键作用非常强,在EPDM中容易团聚,且与非极性的EPDM相容性较差,两者直接共混制备的复合材料力学性能较差。为制备力学性能优异的木质素/EPDM复合材料,针对木质素与EPDM界面作用差、易团聚等问题,本文首先尝试在酶解木质素(EHL)与EPDM相界面构建氢键作用,强化木质素与EPDM的界面作用,制备了力学性能较好的EHL/EPDM复合材料。并进一步在复合材料中引入了Zn2+配位键,制备了一系列木质素/炭黑/EPDM三元复合材料,系统研究了金属配位键对EPDM三元复合材料力学性能的影响。主要结论如下:(1)向酶解木质素/EPDM复合材料体系中,引入3-氨基-1,2,4-三氮唑(ATA)改性的POE-MA作为反应性相容剂,在木质素与EPDM之间构建氢键作用,能够促进木质素在EPDM中的分散,强化二者的界面作用,使复合材料的拉伸强度和弹性模量得到提升。(2)采用EPDM-MA(马来酸酐接枝EPDM)作为弹性体基体,通过引入ATA与EPDM上的MA基团反应,也能在酶解木质素与EPDM基体间构建有效的氢键连接,提高木质素与EPDM的界面作用,使复合材料的弹性模量和拉伸强度显著增加。(3)在木质素/炭黑/EPDM三元复合体系中,通过在EPDM与木质素之间构建Zn2+配位键可以进一步有效提高复合材料的综合力学性能。相对于未添加Zn2+配位键的三元复合体系,引入甲基丙烯酸(ZDMA)后,木质素分散性变好,与EPDM相界面逐渐变模糊。当木质素和炭黑的添加量各20份时,添加12份甲基丙烯酸(ZDMA)的样品L20C20Z12,其拉伸强度达到了24.5 MPa,接近甚至超过了纯炭黑补强的水平(炭黑40份补强EPDM的拉伸强度22.8 MPa)。72h热氧老化测试结果表明,纯炭黑增强的EPDM拉伸强度和断裂伸长率的保持率分别为71.5%和78.7%,而木质素和炭黑含量各20份样品的拉伸强度保持率均在90%以上,断裂伸长率保持率则大于85%,表现出明显更优异的抗热氧老化性能。

Abstract

mu zhi su lai yuan an ,chu liang feng fu ,bing ju ju you you yi de kang zi wai he kang lao hua xing neng ,dan shi gong ye mu zhi su jue da bu fen dou bei shao diao ,zi yuan de you xiao li yong lv fei chang di 。san yuan yi bing xiang jiao (EPDM)an fan ying yong yu mi feng jiao tiao he fang shui juan cai ,dan EPDMsheng jiao jiang du fei chang di ,shi ji shi yong bi xu yao jing guo tian liao bu jiang 。gong ye shang chang shi yong tan hei bu jiang EPDM,dan tan hei sheng chan cheng ben jiao gao ,bing ju yan chong yi lai dan hua zi yuan 。ru guo neng yong mu zhi su bu fen ti dai tan hei bu jiang EPDM,bu jin neng gou jiang di sheng chan cheng ben ,di gao EPDMde kang lao hua xing neng ,hai neng jian shao huan jing wu ran ,dui gong ye mu zhi su zhe yi fei qi wu de gao zhi hua li yong ju you chong da yi yi 。dan shi ,mu zhi su shang feng fu de han yang ji xing guan neng tuan shi ji fen zi jian qing jian zuo yong fei chang jiang ,zai EPDMzhong rong yi tuan ju ,ju yu fei ji xing de EPDMxiang rong xing jiao cha ,liang zhe zhi jie gong hun zhi bei de fu ge cai liao li xue xing neng jiao cha 。wei zhi bei li xue xing neng you yi de mu zhi su /EPDMfu ge cai liao ,zhen dui mu zhi su yu EPDMjie mian zuo yong cha 、yi tuan ju deng wen ti ,ben wen shou xian chang shi zai mei jie mu zhi su (EHL)yu EPDMxiang jie mian gou jian qing jian zuo yong ,jiang hua mu zhi su yu EPDMde jie mian zuo yong ,zhi bei le li xue xing neng jiao hao de EHL/EPDMfu ge cai liao 。bing jin yi bu zai fu ge cai liao zhong yin ru le Zn2+pei wei jian ,zhi bei le yi ji lie mu zhi su /tan hei /EPDMsan yuan fu ge cai liao ,ji tong yan jiu le jin shu pei wei jian dui EPDMsan yuan fu ge cai liao li xue xing neng de ying xiang 。zhu yao jie lun ru xia :(1)xiang mei jie mu zhi su /EPDMfu ge cai liao ti ji zhong ,yin ru 3-an ji -1,2,4-san dan zuo (ATA)gai xing de POE-MAzuo wei fan ying xing xiang rong ji ,zai mu zhi su yu EPDMzhi jian gou jian qing jian zuo yong ,neng gou cu jin mu zhi su zai EPDMzhong de fen san ,jiang hua er zhe de jie mian zuo yong ,shi fu ge cai liao de la shen jiang du he dan xing mo liang de dao di sheng 。(2)cai yong EPDM-MA(ma lai suan gan jie zhi EPDM)zuo wei dan xing ti ji ti ,tong guo yin ru ATAyu EPDMshang de MAji tuan fan ying ,ye neng zai mei jie mu zhi su yu EPDMji ti jian gou jian you xiao de qing jian lian jie ,di gao mu zhi su yu EPDMde jie mian zuo yong ,shi fu ge cai liao de dan xing mo liang he la shen jiang du xian zhe zeng jia 。(3)zai mu zhi su /tan hei /EPDMsan yuan fu ge ti ji zhong ,tong guo zai EPDMyu mu zhi su zhi jian gou jian Zn2+pei wei jian ke yi jin yi bu you xiao di gao fu ge cai liao de zeng ge li xue xing neng 。xiang dui yu wei tian jia Zn2+pei wei jian de san yuan fu ge ti ji ,yin ru jia ji bing xi suan (ZDMA)hou ,mu zhi su fen san xing bian hao ,yu EPDMxiang jie mian zhu jian bian mo hu 。dang mu zhi su he tan hei de tian jia liang ge 20fen shi ,tian jia 12fen jia ji bing xi suan (ZDMA)de yang pin L20C20Z12,ji la shen jiang du da dao le 24.5 MPa,jie jin shen zhi chao guo le chun tan hei bu jiang de shui ping (tan hei 40fen bu jiang EPDMde la shen jiang du 22.8 MPa)。72hre yang lao hua ce shi jie guo biao ming ,chun tan hei zeng jiang de EPDMla shen jiang du he duan lie shen chang lv de bao chi lv fen bie wei 71.5%he 78.7%,er mu zhi su he tan hei han liang ge 20fen yang pin de la shen jiang du bao chi lv jun zai 90%yi shang ,duan lie shen chang lv bao chi lv ze da yu 85%,biao xian chu ming xian geng you yi de kang re yang lao hua xing neng 。

论文参考文献

  • [1].木质素对环氧树脂及其复合材料的性能影响研究[D]. 葛志伟.浙江农林大学2018
  • [2].木质素/十二烷基硫酸钠复合纳米粒子的制备及在微胶囊中的应用[D]. 王盛文.华南理工大学2018
  • [3].木质素基疏水功能材料的开发[D]. 展旺.北京化工大学2018
  • [4].木质素酚在复合膜和吸水树脂中的应用研究[D]. 钱爽.南京林业大学2017
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华南理工大学的梅杰,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,氢键论文,金属配位键论文,三元乙丙橡胶论文,抗热氧老化论文,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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