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1、橡膠工業(yè)2013年第6O卷高性能吸水膨脹橡膠的制備和性能桂紅星，李超，陳晰，黃茂芳(中自熱帶農業(yè)科學院農產品加工研究所，廣東湛江524001)摘要：介紹一種高性能吸水膨脹橡膠的制備新方法：在丙烯酸鈉接枝天然膠乳制備吸水膨脹橡膠過程中，加入納米晶纖維素(NCC)和納米硅溶膠(NSS)以同時提高吸水膨脹橡膠的吸水性能和物理性能。結果表明，當丙烯酸鈉單體用量為6O份、NCC用量為0．75份、NSS用量為3份時，吸水膨脹橡膠的綜合性能最好，吸水率達1O．013，吸水平衡時間為11h，二次吸水比率為97．3，拉伸強度為12．25MPa。關鍵詞：吸水膨脹橡膠；丙烯酸鈉接枝天然膠乳；吸水性能；物理性能中
2、圖分類號：TQ331．2；TQ336．9文獻標志碼：A文章編號：1000—890X(2013)02—0094—04吸水膨脹橡膠是一種新型功能高分子材料，1實驗自20世紀70年代問世以來，以其獨特的彈性密1．1主要原材料封止水和吸水膨脹以水止水雙重特性，受到普遍濃縮天然膠乳，干膠質量分數(shù)為0．602，中國重視，被廣泛用于隧道、地鐵、海上采油、精密儀器熱帶農業(yè)科學院試驗膠廠提供；NCC，自制；及食品等的防水、防潮_1]。吸水膨脹橡膠一般通NSS，二氧化硅質量分數(shù)為0．30～0．31，平均粒徑為1O～20nm，廣東省佛山市南海水玻璃廠提過物理或化學方法在橡膠基體中引入親水基團或供；丙烯酸，化學純
3、，市售品；過硫酸鉀、亞硫酸氫親水組分進行制備。物理共混法工藝簡單，成本鈉和N，N，_亞甲基雙丙烯酰胺，分析純，市售品。低，是制備吸水膨脹橡膠的常用方法，但由于親水1．2試樣制備組分與橡膠基體的相容性較差，很難在橡膠基體1．2．1納米粒子的分散中均勻分散，從而導致吸水膨脹橡膠的物理性能將NCC和NSS分散在去離子水中，用超聲較差；同時親水組分容易從橡膠網絡中脫落，削弱波處理60min。了吸水膨脹橡膠的長期保水性和重復使用性。針1．2．2丙烯酸(鈉)溶液的配制對上述問題，人們在制備方法[3]、增容劑改將一定量的丙烯酸置于有冰水浴冷卻的容器性_6。]、復合改性_8等方面做了大量研究：作，但中，邊
4、攪拌邊用滴液漏斗滴加質量分數(shù)為0．25的都只是改善了吸水膨脹橡膠的部分性能，不能使氫氧化鈉溶液至溶液呈弱酸性。吸水膨脹橡膠同時兼有強的吸水性能和良好的物1．2．3接枝共聚物的制備理性能。取干膠含量為10g的濃縮天然膠乳置于反本研究在采用丙烯酸鈉接枝天然膠乳制備吸應容器中，加入2．5g質量分數(shù)為0．1的平平加水膨脹橡膠的過程中，在天然膠乳中充分混入少“O”，再加入一定質量的NCC、NSS和亞硫酸氫量納米晶纖維素(NCC)和納米硅溶膠(NSS)，以鈉(與過硫酸鉀的物質的量相等)，攪拌、通氮排氧期利用NCC和NSS的親水性和補強作用，制備20rain后滴加2．25tool·L的丙烯酸鈉，然后出具
5、有高吸水率、高吸水速率、高強度和高保水性加入質量為丙烯酸質量0．09的N，N，_亞甲基能的吸水膨脹橡膠。雙丙烯酰胺和計量的去離子水，最后加入一定量的1．75×10mol·L的過硫酸鉀開始反應。作者簡介：桂紅星(1969一)，男，湖北黃梅人，中國熱帶農業(yè)在50℃下反應至聚合物爬桿，結束反應，將聚合科學院農產品加工研究所研究員，博士，主要從事高分子新材料的研究工作。物轉入托盤放人烘箱中，在7O～8O℃下烘干即得第2期桂紅星等．高性能吸水膨脹橡膠的制備和性能接枝共聚物。表1丙烯酸鈉單體用量對吸水膨脹橡膠1．2．4制品型吸水膨脹橡膠的制備吸水性能的影響將制得的接枝共聚物加入配合劑后在開煉機上混煉，
6、膠料配方為：NR100，氧化鋅5，硬脂酸3，硫黃2，促進劑D1．5，促進劑DM0．5，加料順序為：硬脂酸一氧化鋅、促進劑D和DM---~硫黃。膠料混煉均勻后停放2h以上(不超過24h)，在平板硫化機上硫化，硫化溫度為140注：NCC用量為1份。℃，硫化壓力為18MPa。加入1份NCC后，吸水膨脹橡膠的吸水率、1．3測試分析吸水平衡時間和二次吸水比率等吸水性能與文獻1．3．1吸水率[-lO]報道的結果相比明顯改善。從表1可以看稱量20mm×20mm×2mm標準試樣質量出：隨著丙烯酸鈉單體用量的增大，吸水膨脹橡膠后，將其浸入蒸餾水中，吸水平衡后再稱質量，按的吸水率不斷增大，最大時達21．027
7、；吸水平衡照下式計算吸水率。時間不斷縮短，最短為8h，這表明在吸水膨脹橡吸水率一膠制備過程中，加入少量均勻分散的親水性材料，1．3．2二次吸水比率并使之形成良好的吸水通道，可充分發(fā)揮高吸水取已吸水飽和的吸水膨脹橡膠，稱質量，在樹脂的高吸水性能，使吸水膨脹橡膠的吸水率明70℃的鼓風干燥箱中干燥至水分全部喪失，再次顯增大，吸水平衡時間縮短。綜合考慮吸水膨脹進行吸水試驗，第2次吸水飽和質量與第1次吸橡膠吸水率和二次吸水比率，選
