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本文以酸凝固天然橡胶(NR-a)为对照,主要采用核磁共振交联密度仪(NMR-CDS) ,橡胶加工分析仪(RPA) ,研究了甜菜碱以及微生物凝固对天然橡胶结构与性能的影响。考察了天然橡胶的硫化过程,硫化动力学,交联密度,物理性能,动态性能等基本特性。硫化特性实验表明:加入甜菜碱的天然橡胶(NR-b)其tc10,tc50和tc90最小,NR-a的最大, MH则是NR-b>NR-m (微生物凝固天然橡胶) >NR-a,说明甜菜碱对NR有促进硫化的作用,NR-m中由于保留了较多的非胶组分,也有促硫化作用。物理性能测试表明:甜菜碱和微生物凝固都提高了NR的拉伸强度,硬度,回弹。对于未填充NR,甜菜碱加入量为1.0 g时的拉伸和撕裂强度达到最大,拉伸强度为23.82 MPa,撕裂强度为33.88 kN/m,分别比NR-a提高了27.04 %和28.92 %。甜菜碱使促进剂锌盐络合物在橡胶中的溶解度增大,使硫磺分散更均匀,交联网络更完善,网络中的缺陷相对较少,表现出优异的拉伸和撕裂性能。核磁共振实验表明:NR-m的物理交联密度(Physical XLD)最大,NR-b和NR-a相当,NR-b的化学交联密度(Chemical XLD)最大,总交联密度(Total XLD)是NR-b>NR-m>NR-a。在相同硫化时间下,NR-b的XLD和硫化胶网链部分含量(AMc)要大于NR-a,横向松弛时间(T2) ,小分子等部分的含量(AT2)和交联点间分子量(Mc)都小于NR-a。NR-m混炼胶磁衰减曲线速度最快,NR-b和NR-a相当,硫化胶的磁衰减曲线速度为NR-b>NR-m>NR-a。对未填充NR的热重(TG)及差热分析(DTA)分析表明:三种NR在N2中的热降解都是一步反应,起始降解温度和最大降解速率温度差别不大。DSC分析表明:NR-b的玻璃化转变温度(Tg)最低。硫化动力学研究表明:三种混炼胶的硫化速率常数随着硫化温度的上升而增大,在每一温度下,NR-b的硫化速率常数要比NR-a和NR-m的大,说明加入甜菜碱能有效地提高NR硫化反应速率常数,促进硫化。对炭黑(Carbon Black,CB)填充NR的动态性能测试表明:三种混炼胶的储能模量(G’)都随着频率的增大而升高,损耗因子(tanδ)都随着频率的增大而降低;对温度的扫描发现NR-b混炼胶在110℃就开始出现交联。具有不同交联密度的硫化胶其动态性能对频率,温度和应变的依赖性不同。NR-b硫化胶的交联密度最大,tanδ随着频率,温度和应变的提高,变化趋势要小于NR-a和NR-m。