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《SBR_PAANa遇水膨脹橡膠的力學(xué)及膨脹性能研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第28卷第4期河南科學(xué)Vol.28No.42010年4月HENANSCIENCEApr.2010文章編號：1004-3918（2010）04-0407-03SBR/PAANa遇水膨脹橡膠的力學(xué)及膨脹性能研究1122呂曉華，遆永周，孫明道，宋偉強(qiáng)（1.河南省科學(xué)院同位素研究所有限責(zé)任公司，鄭州450015；2.河南工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，鄭州450007）摘要：研究了SBR/PAANa混煉型遇水膨脹橡膠的力學(xué)及遇水膨脹性性能.結(jié)果表明，PAANa含量越高，SBR/PAANa膨脹性能和壓縮永久變形性越高，但拉伸強(qiáng)度逐漸降低；相對于在去離子水中，增加金屬離子
2、濃度或者金屬離子電荷都會使SBR／PAANa膨脹性能下降.關(guān)鍵詞：遇水膨脹橡膠；丁苯橡膠；聚丙烯酸鈉中圖分類號：TQ336文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A遇水膨脹橡膠兼具橡膠彈性和吸水樹脂吸水膨脹兩方面性能，是一種具有雙重止水作用的功能高分子材料，在20世紀(jì)70年代一出現(xiàn)便引起廣泛關(guān)注.目前，遇水膨脹橡膠按制備方法分為混煉型和反應(yīng)型兩種，其中混煉型遇水膨脹橡膠是通過將吸水性樹脂與橡膠混煉、硫化而制得，具有原料易得、工藝簡單、膨脹[1-4]倍率高等特點.但由于使用環(huán)境復(fù)雜，多數(shù)情況下并不需要膨脹橡膠具有特別高的膨脹倍率，以免吸水[5-7]性樹脂過多脫落或者避免橡膠力學(xué)性能下降
3、過于顯著.因此，本研究中制備了低膨脹倍率的遇水膨脹橡膠，并對吸水性樹脂含量對膨脹性能和力學(xué)性能的影響進(jìn)行了相應(yīng)研究.1實驗部分1．1原材料及實驗設(shè)備LS28—1500E丁苯橡膠（SBR），中國石油蘭州石化公司；過氧化二異丙苯（DCP），北京西中化工廠；ZnO，天津市化學(xué)試劑三廠；硬脂酸，天津市化學(xué)試劑三廠；C311炭黑，上海焦化有限公司；交聯(lián)型聚丙烯酸鈉（PAANa），吸水倍率＞400，細(xì)度＞400目，黃河水利科學(xué)院產(chǎn)品.XK160型開煉機(jī)，無錫市中凱橡塑機(jī)械有限公司；XLB型平板硫化，武漢市新洲區(qū)昌盛輕工機(jī)械設(shè)備廠；XT—300A型沖擊實驗機(jī)，濟(jì)南鑫光試
4、驗機(jī)制造有限公司；WDW—S5液晶顯示電子拉力試驗機(jī)，承德精密試驗機(jī)有限公司.1．2混煉及硫化工藝實驗配方：SBR100phr，硬脂酸2phr，氧化鋅5phr，DCP4phr，C31130phr.PAANa用量分別為0，3，6，9，12phr.混煉工藝：用開煉機(jī)對SBR進(jìn)行塑煉，輥溫不高于65℃，包輥后依次加入硬脂酸、氧化鋅、DCP等，緩慢加入炭黑，薄通5次；然后緩慢加入PAANa樹脂粉，薄通5次.冷卻膠料.硫化工藝：稱取一定量膠料置于模具中，用平板硫化機(jī)硫化20min，加壓10MPa，溫度170℃.1．3性能檢測拉伸性能：裁取長寬厚為80mm×10mm×
5、2mm試樣，用拉力試驗機(jī)檢測其拉伸性能，夾具間距50mm，拉伸速率為450mm/min.遇水膨脹性能：裁取長寬厚為20mm×10mm×2mm試樣，將其浸沒于去離子水、鹽水溶液、HCl水溶液或者NaOH水溶液中，室溫下浸沒一定時間后取出測量其長、寬、厚，計算體積.膨脹率采用下式計算：試樣遇水后體積-試樣原始體積膨脹率=×100%.試樣原始體積收稿日期：2010-01-29作者簡介：呂曉華（1963-），女，河南沁陽人，研究員，研究方向為聚合物輻射改性通信作者：宋偉強(qiáng)（1968-），男，河南臨潁人，副教授，博士，研究方向為輻射化工及聚合物改性.-408-河南科
6、學(xué)第28卷第4期2結(jié)果與討論2．1SBR/PAANa配比對膨脹橡膠力學(xué)性能的影響將PAANa混入橡膠類彈性體中可以得到具有遇水膨脹功能的混煉型遇水膨脹橡膠.高吸水性樹脂含量的高低不僅決定著制品遇水膨脹性能，而且對其力學(xué)性能也會產(chǎn)生影響.對于同一樣品，不同膨脹率時SBR/PAANa應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系不同，以m（SBR）∶m（PAANa）=100∶12為例，應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系見圖1所示.如圖1所示，膨脹率能顯著改變SBR/PAANaabcd6的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系，膨脹率越高，SBR/PAANa拉伸5強(qiáng)度越低.由此可見，對于在遇水膨脹后仍需要aP4ea0/M3b8.3%制品
7、保持較高拉伸強(qiáng)度的情況，應(yīng)減少PAANa用力c26.8%應(yīng)2d55.3%量，降低制品膨脹性，以免拉伸強(qiáng)度顯著下降.1e81%對一般建筑或地下、水下工程用的橡膠密封0100200300400件來說，在施工時，往往要對其進(jìn)行預(yù)壓縮，這樣應(yīng)變/%才能使橡膠密封件與縫壁接觸良好，確保密封效圖1m（SBR）∶m（PAANa）=100∶12不同果.如果橡膠密封件的壓縮永久變形較大，當(dāng)膨脹率時應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系縫隙出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化時，密封處就可能出現(xiàn)滲漏.Fig.1Stress-strainrelationshipform（SBR）∶m（PAANa）=100∶12atdiffe
8、rentswellingratio而使用遇水膨脹橡膠時通常不需要進(jìn)
