合成促进剂M-La对橡胶硫化性能的影响

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本文对合成促进剂M-La进行了表征分析,并研究其对天然橡胶硫化性能的影响,在确定其对天然橡胶硫化有一定的促进作用后,设计并进行了多种促进剂的取代、复配实验。采用沉淀法利用对氨基苯甲酸、氢氧化钠和硝酸镧在乙醇环境下合成促进剂对氨基苯甲酸镧(M-La)并对其进行表征。红外分析发现C-H、C-N峰均因镧元素参与配位反应而发生偏移;热分析由失重率计算得出促进剂M-La中La元素含量为25.1%;元素分析确定合成促进剂M-La中的C、H、N含量结合红外分析和热分析结果确定其分子式为La(C7H6NO23·2H2O。通过对比实验确定天然橡胶传统硫化体系最适合的硫化温度为180℃、硫化时间为10min,硫化温度过低会导致反应过慢甚至停滞,过高则会影响硫化胶性能。将不同量的促进剂M-La掺杂进橡胶进行综合分析实验,根据硫化参数计算发现随着促进剂M-La用量的增加,胶料硫化速率由139增加至227,促进硫化速率的效果明显;硫化胶T10逐渐增加而T90基本维持稳定,表明硫化胶加工安全性不断增加;热溶胀法计算结果表明硫化胶交联密度由最初的1.95×10-4 mol/g增加至2.41×10-4mol/g,表明促进剂M-La能促进交联反应的进行。综合上述三组对比实验发现促进剂M-la对橡胶的硫化有促进剂作用,且能保证硫化胶的加工安全性。设计合成促进剂M-La分别与硬脂酸(SA)、氧化锌(ZnO)和促进剂D、DM的取代复配实验来测试其实用价值,实验结果发现合成促进剂M-La并不能完全取代SA和ZnO,但当三者比例为1:3:3.75时其相对传统配方硫化效果更好。而针对合成促进剂M-La取代传统促进剂D、DM的实验中发现:合成促进剂M-La对促进剂M的取代效果明显而对促进剂DM没有取代作用,在进一步的复配实验中发现当不添加促进剂M时,促进剂M-La和促进剂DM质量比为1:1.6的时候硫化胶硫化效果最好。
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