论文部分内容阅读
稀土元素具有独特的电子层结构,与其它元素形成稀土配合物时,配位数可在6~12之间变化。从软硬酸碱的观点看,稀土元素属于硬酸,因而它们倾向于与称为硬碱的原子形成化学键,如Re-O键、Re-N键等。本论文制备出了一种未见文献报道的二苯胍稀土促进剂(DLa),研究了反应物摩尔比对产率影响,确定在反应物二苯胍(D)和La(NO3)3·6H2O的摩尔比为1.7时,产率最高达82.7%。通过FT-IR、UV、TG、元素分析和1H-NMR等测试手段对产物进行了表征和结构分析。结果表明,稀土原子与D中的N原子产生配位反应生成DLa,DLa比D具有更好的热稳定性,并且确定DLa的结构为LaD2(NO3)·H2O。采用机械混炼法制备了含DLa的橡胶复合材料,对比研究了各种促进剂体系对天然橡胶复合材料和丁苯橡胶复合材料性能的影响。首先对比研究稀土促进剂DLa/CZ体系和D/CZ体系对NR和NR/SiO2硫化胶性能的影响。在NR硫化胶中,研究了D和DLa用量对NR硫化胶硫化特性,力学性能以及老化性能的影响。研究结果表明,D和DLa具有明显的促进硫化作用,与D相比,DLa促硫化作用略有降低,但具有较好的焦烧安全性;随着促进剂使用量的增加,NR硫化胶的拉伸强度、定伸应力呈现先增大后减小的趋势,在用量为2phr时,NR硫化胶的力学性能最佳。在NR/SiO2复合材料中,对比CZ、D/CZ、DLa/CZ和DZn/CZ四种体系硫化的NR/SiO2复合材料的性能。通过RPA、硫化仪、TGA、SEM、DMA以及力学性能测试和老化性能测试研究了四种促进剂体系的填料网络及流变行为、硫化特性、力学性能和老化性能。研究表明D/CZ体系硫化胶具有最佳的综合力学性能,DLa/CZ体系其次,DZn/CZ体系再次,CZ硫化体系力学性能最差。对比研究了不同促进剂体系对SBR/SiO2复合材料性能的影响。首先研究了不同用量D和DLa对SBR/SiO2复合材料性能的影响,确定D和DLa用量为2.8phr时,硫化胶力学性能最优。通过各种测试方法对比CZ、D/CZ、DLa/CZ三种体系硫化胶性能。研究结果表明,D/CZ具有最佳的硫化活性,DLa/CZ的硫化活性低于D/CZ,但焦烧安全性较好。DLa/CZ硫化胶的综合力学性能明显优于D/CZ和CZ,并且抗热氧老化性能较好。SEM和交联密度测试表明,DLa加入后橡胶基体与白炭黑粒子形成了更多的化学交联键,因而其综合力学性能最优。结合硫化动力学拟合结果,比较了三种体系对SBR/SiO2硫化促进效果,D和DLa的加入提高了橡胶的硫化活性,D/CZ体系硫化活性最高。研究表明硫化速度越快,交联键的脱硫和降解也越快,越容易,DLa/CZ体系硫化活性虽较低,但硫化平坦性要好。本论文还对比了不同稀土促进剂DLa、DEr、DCe硫化胶的硫化特性和力学性能,DEr具有最好的硫化活性,DLa的综合力学性能最优。综上所述,DLa/CZ体系的NR和SBR/SiO2复合材料具有较好的综合力学性能,在NR/ SiO2复合材料中使用虽力学性能不如D/CZ,但是其焦烧安全性好,抗紫外光老化性能也较强。