太原工業(yè)學院畢業(yè)論文第PAGEIV頁共VIII頁畢業(yè)論文BR/LLDPE微泡膠的研制摘要：本論文以BR（順丁橡膠）/LLDPE（線性低密度聚乙烯）為主要對象來進行微泡膠的研制，通過混煉、硫化等工藝制成各變量配方的BR/LLDPE，再對促進劑，發(fā)泡劑，發(fā)泡助劑的選擇，并通過多組實驗進行分析，以及對它們用量的選擇，最后選擇出理想的試驗配方，（配方為BR/LLDPE80/20硬脂酸1.5份氧化鋅4份促進劑CZ1份發(fā)泡劑8份硫磺1.7份，硫化溫度160℃），研制結構好、性能優(yōu)、泡孔小的微泡橡膠，最后對微泡膠的密度，硬度，拉升強度，拉斷伸長率，撕裂強度，以及通過掃描電鏡觀察泡孔結構，選擇泡孔較小、泡孔分布均勻和較規(guī)整、微發(fā)泡膠。最終研制出硫化與發(fā)泡速度匹配性好，強度高，泡孔小且分布均勻綜合性能優(yōu)良的BR/LLDPE熱塑性彈性體微發(fā)泡膠的微泡橡膠。關鍵詞：順丁橡膠線性低密度聚乙烯硬度拉升強度拉斷伸長率撕裂強度掃描電鏡BR/LLDPEMicro-foamDevelopmentAbstract:Inthisthesis,BR(butadienerubber)/LLDPE(linearlowdensitypolyethylene)asthemainobjecttocarryoutthedevelopmentofmicro-foammade??throughmixing,curingprocessvariableformulaBR/LLDPE,andthenthepromotionof,foamingagents,foamadditives,choice,andtoanalyzemultiplesetsofexperiments,aswellasonthechoiceoftheirusage,andfinallyselecttheidealtestformula(theformulafortheBR/LLDPE80/20stearicacid1.5phrfourzincoxideacceleratorCZ8wereblowingagentsulfur1.7,thecuringtemperatureof160°C),todevelopagoodstructure,excellentperformance,smallmicro-cellfoamrubber,andfinallythemicro-foamdensity,hardness,pulllstrength,elongationatbreak,tearstrength,andbyscanningelectronmicroscopy,cellstructure,selectthecellsmaller,foamevenlydistributedandmoreregular,microstyrofoam.Eventuallydevelopedthevulcanizationandfoamingratematching,highstrength,smallcelldistributionandtheuniformlyexcellentperformance,theBR/LLDPEthermoplasticelastomermicrocellularfoamedrubbermicrobubblesrubber.Keywords:butadienerubber,linearlowdensitypolyethylene，hardness，Pulleduptheintensity，Elongationatbreak，TearstrengthScanningelectronmicroscopy目錄HYPERLINK1前言 1HYPERLINK1.1概述 1HYPERLINK1.2發(fā)泡橡膠簡介 1HYPERLINK1.3BR簡述 2HYPERLINK1.3.2BR的特點及用途 3HYPERLINK1.4LLDPE簡述 3HYPERLINK1.5發(fā)泡體系 4HYPERLINK1.5.1發(fā)泡劑的分類與簡介 4HYPERLINK1.5.2發(fā)泡劑助劑的簡介 6HYPERLINK1.6硫化體系 6HYPERLINK1.6.1硫化過程簡介 7HYPERLINK1.6.2影響硫化過程的因素 8HYPERLINK1.6.3硫化過程與發(fā)泡過程的關系 8HYPERLINK1.6.4促進劑的作用及分類 9HYPERLINK2實驗部分 11HYPERLINK2.1實驗儀器 11HYPERLINK2.2實驗配方 11HYPERLINK2.2.1促進劑的選擇 11HYPERLINK2.2.2發(fā)泡劑的選擇 12HYPERLINK2.2.3發(fā)泡助劑的選擇 13HYPERLINK2.2.4實驗主要材料 13HYPERLINK2.2.5實驗方案 14HYPERLINK2.3實驗步驟 15HYPERLINK2.3.1實驗流程 15HYPERLINK2.3.2混煉具體操作原理及工藝 15HYPERLINK2.3.3硫化具體操作原理及工藝 16HYPERLINK2.4性能測試 16HYPERLINK2.4.1邵氏A硬度 16HYPERLINK2.4.2拉伸性能 16HYPERLINK2.5掃描電鏡 17HYPERLINK2.5.1掃描電鏡的制樣要求 17HYPERLINK2.5.2掃描電鏡的工作原理 17HYPERLINK2.5.3使用掃描電鏡觀察試樣 18HYPERLINK3實驗數據與分析 20HYPERLINK3.1BR/LLDPE橡塑比對發(fā)泡膠性能的影響 20HYPERLINK3.2促進劑CZ的用量對發(fā)泡情況的影響 21HYPERLINK3.3發(fā)泡劑AC的用量對材料性能的影響 23HYPERLINK3.4發(fā)泡劑助氧化鋅的用量對材料性能的影響 27HYPERLINK4結論 28PAGE311前言1.1概述多孔的海綿橡膠具有優(yōu)異的彈性和屈撓性，同時具有高度的減震、隔音、隔熱性能，在密封、減震、消音、制鞋、服裝等多方面被廣泛應用。使用BR/LLDPE共混體系，并進行微發(fā)泡，可提高材料的拉伸強度和密度等物理性能?？蓴U展發(fā)泡橡膠在對拉伸強度、撕裂強度要求高的方面的應用。用橡膠和聚烯烴共混體系的發(fā)泡，改善了發(fā)泡材料的綜合性能，減弱了樹脂粘度對發(fā)泡溫度的敏感性,提高了發(fā)泡工藝的穩(wěn)定性。我們經常通過選擇促進劑等來調整海綿橡膠配方的硫化、發(fā)泡速度，以使海綿橡膠硫化速度和發(fā)泡速度達到最佳匹配。本文著重討論了BR/LLDPE共混體系的發(fā)泡,制得密度低、泡孔小、彈性較好、拉伸強度較大的微發(fā)泡材料。1.2發(fā)泡橡膠簡介發(fā)泡橡膠。海綿狀多孔結構的硫化橡膠。有開孔、閉孔、混合孔和微孔之分?？芍瞥绍浵鹉z或硬橡膠制品。質輕、柔軟、有彈性、不易傳熱。具有防震、緩和沖擊、絕熱、隔音等作用。用合成橡膠制成的還具有耐油、耐老化、耐化學藥品等特點，在密封、減震、消音、服裝、制鞋等方面被廣泛應用。發(fā)泡橡膠按照孔眼的結構可分為：開孔、閉孔和混合孔三種。發(fā)泡橡膠通常用干膠制造，也可用乳膠制造。用干膠制造海綿橡膠是通過發(fā)泡劑分解出氣體使橡膠發(fā)泡膨脹。用乳膠制造是通過機械打泡，使乳膠成為泡沫，然后經凝固、硫化形成海綿，所以這種橡膠也成為泡沫橡膠。用干膠制造發(fā)泡橡膠時，對膠料有如下要求：膠料應具有較高的可塑度一般可塑度應控制在0.4（威氏）以上膠料的硫化速度和發(fā)泡劑的分解速度相匹配膠料的內部壓力應大于外部壓力膠料的傳熱性好，硫化程度一致，內外發(fā)泡均勻。1.3BR簡述順丁橡膠是順式1，4-聚丁二烯橡膠的簡稱，其分子式為(C4H6)n，屬混合物。全名為順式-1,4-聚丁二烯橡膠，簡稱BR。由丁二烯聚合制得的結構規(guī)整的合成橡膠。與天然橡膠和丁苯橡膠相比，硫化后的順丁橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性特別優(yōu)異，動負荷下發(fā)熱少，耐老化性尚好，易與天然橡膠、氯丁橡膠或丁腈橡膠并用。根據順式1，4含量的不同，順丁橡膠又可分為低順式（順式1，4含量為35%～40%）、中順式(90%左右)和高順式（96%～99%）三類。。高順式順丁橡膠分子間力小，分子量高，因而分子鏈柔性大,玻璃化溫度低（Tg=-110℃），在常溫無負荷時呈無定形態(tài)，承受外力時有很高的形變能力，是彈性和耐寒性最好的合成橡膠。且由于分子鏈比較規(guī)整，拉伸時可以獲得結晶補強，加入炭黑又可獲得顯著的炭黑補強效果，是一種綜合性能較好的通用橡膠。低順式順丁橡膠最早由美國費爾斯通輪胎和橡膠公司于1955年開發(fā)，1961年投產，催化劑為丁基鋰；中順式順丁橡膠首先由美國菲利浦石油公司開發(fā)(1956)，并于1960年由美國合成橡膠公司建廠投產，催化劑是四碘化鈦-三烷基鋁;高順式順丁橡膠可用鈷系（一氯二烷基鋁-鈷鹽）和鎳系（環(huán)烷酸鎳-三烷基鋁－三氟化硼乙醚絡合物）催化劑進行生產。鈷系催化劑由意大利蒙特卡蒂尼公司開發(fā)并投產（1963），而鎳系催化劑則是由日本合成橡膠公司采用橋石輪胎公司的技術于1965年工業(yè)化的。目前，有中國、美國、日本、英國、法國、意大利、加拿大、蘇聯、聯邦德國等15個國家生產順丁橡膠，近20個品種。1.3.1BR的生產工藝順丁橡膠的生產工序包括：催化劑、終止劑和防老劑的配制計量,丁二烯聚合,膠液凝聚和橡膠的脫水干燥。其聚合幾乎都采用連續(xù)溶液聚合流程，聚合裝置大都用3～5釜串聯，單釜容積為12～50m。順丁橡膠可用傳統的硫磺硫化工藝硫化，其加工性能除混煉時混合速度慢、輕度脫輥外，其他如膠片平整性和光澤度、焦燒時間等均與一般通用橡膠類似。1.3.2BR的特點及用途順丁橡膠特別適于制汽車輪胎和耐寒制品，它具有彈性好、耐磨性強和耐低溫性能好、生熱低、滯后損失小、耐屈撓性、抗龜裂性及動態(tài)性能好等優(yōu)點，但也有拉伸強度較低、撕裂強度差、抗?jié)窕圆缓?、加工性能差、生膠的冷流傾向大的缺點。這些缺點可以通過和其他橡膠并用等辦法來彌補。它能與天然橡膠、氯丁橡膠、丁睛橡膠等并用，廣泛用于輪胎、抗沖改性劑、膠帶、膠管、膠鞋等橡膠制品的生產。是僅次于丁苯橡膠的世界第二大通用合成橡膠1.4LLDPE簡述被稱為第三代聚乙烯的線性低密度聚乙烯（LLDPE）樹脂，除具有一般聚烯烴樹脂的性能外，其抗張強度、抗撕裂強度、耐環(huán)境應力開裂性、耐低溫性、耐熱性和耐穿刺性，尤為優(yōu)越，獲得了引人注目的發(fā)展。LLDPE是在二氧化硅為載體的鉻化合物高效催化劑，或用鈦、釩為載體的鉻化合物的催化體系存在情況下，使乙烯與少量的α-烯烴共聚（約含量8%），形成在線性乙烯主鏈上，帶有非常短小的共聚單體支鏈的分子結構。通常，LLDPE樹脂用密度和熔體指數來表征。密度由聚合物鏈中共聚單體的濃度決定。共聚單體的濃度決定了聚合物中的短支鏈量。短支鏈的長度則取決于共聚單體的類型。共聚單體濃度越高，樹脂的密度越低。此外，熔體指數是樹脂平均分子量的反映，主要由反應溫度(溶液法)和加入鏈轉移劑(氣相法)來決定。平均分子量與分子量分布無關，后者主要受催化劑類型影響。LLDPE樹脂的分子結構為線型、分支少、支鏈短，其分子結構與LDPE相似，但其密度又與LDPE相似。一般來說LDPE的支化程度較高，而LLDPE支化度低。LLDPE的耐環(huán)境應力龜裂性（ESCR）較好，在同樣熔體流動速率下要比LDPE高幾十倍，比HDPE還好。LLDPE的耐低溫性能優(yōu)于乙烯—醋酸乙烯共聚樹脂（EVA），在0攝氏度以下，其沖擊強度高于EVA制品20%，而在常溫時，EVA的沖擊強度高。LLDPE的剛性和強度高與LDPE，有較好的抗張和抗撕裂強度，透明度差，剪切粘度對速度的依賴性小，成型加工性能差。1.5發(fā)泡體系1.5.1發(fā)泡劑的分類與簡介所謂發(fā)泡劑就是使對象物質成孔的物質，它可分為化學發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑和表面活性劑三大類?；瘜W發(fā)泡劑是那些經加熱分解后能釋放出二氧化碳和氮氣等氣體，并在聚合物組成中形成細孔的化合物；物理發(fā)泡劑就是泡沫細孔是通過某一種物質的物理形態(tài)的變化，即通過壓縮氣體的膨脹、液體的揮發(fā)或固體的溶解而形成的；發(fā)泡劑均具有較高的表面活性，能有效降低液體的表面張力，并在液膜表面雙電子層排列而包圍空氣，形成氣泡，再由單個氣泡組成泡沫。發(fā)泡劑按化學結構可分為無機和有機兩大類。表1.1為幾種常用的無機發(fā)泡劑。表1.1無機發(fā)泡劑的種類Table1.1Thekindsofinorganicfoamingagent發(fā)泡劑名稱分解溫度/℃產生的氣體產生氣體量/(ml/g)備注碳酸氫鈉約90CO2267需要使用硬脂酸做助劑，生成的氣體滲透量大，易生成開孔結構碳酸氫銨36~60CO2、NH336~60碳酸銨40~120CO2、NH360~40亞硝酸胺NH3為了生產的穩(wěn)定性，主要使用發(fā)氣量穩(wěn)定、性能良好的發(fā)泡劑，目前大多采用有機發(fā)泡劑，其中具有代表性的是發(fā)泡劑H、AC、OBSH三種。表1.2為有機發(fā)泡劑的種類及基本性質。表1.2有機發(fā)泡劑的種類Table1.2Listthetypesoforganicfoamingagent發(fā)泡劑名稱分解溫度/℃產生的氣體產生氣體量/(ml/g)發(fā)泡劑H205N2、NH3260發(fā)泡劑AC195~200N2、CO、NH3200~300發(fā)泡劑OBSH130~160N2120~130發(fā)泡劑H：有氣沫，但不污染、不變色，在165℃的分解速度比AC快，分解生產的氮氣與氨氣滲透性較大，容易使海綿孔壁破裂，因而多形成開孔結構，且在內壓減小時的收縮性也較大，使用時要注意其用量及發(fā)泡助劑的選擇。發(fā)泡劑AC：又稱發(fā)泡劑ADCA，是有機發(fā)泡劑中使用量最多的一種(多用于塑料制品)。其優(yōu)點是具有自熄性，操作上安全性高，異味?。蝗秉c是殘留的未分解物會成為海綿橡膠色污染的原由。它的分解溫度為200℃左右，但在氧化鋅、硬脂酸鋅、尿素等存在下分解溫度會降低至接近橡膠硫化溫度。分解時放出氮氣，特別適用于氣體流失少的閉空結構產品中。AC發(fā)泡劑不助燃且有自熄性，只有遇到明火才會燃燒，離開火焰后，AC會自動熄滅，但較多量時會支持燃燒。可以用水，泡沫CO2滅火。無毒，不污染，不變色，不溶于一般增塑劑。為黃色粉末，但分解殘留物為白色，因此可以用語白色或淺色制品之中。本身無臭，分解產物也無臭味。分解氣體中含有N2，CO和少量氮氣。常用的活化劑包括含鋅，鉛，鋇和鎘的金屬鹽類，氧化鋅，硬脂酸鋅，有機金屬化合物，二元醇及經過處理的尿素助劑。發(fā)泡劑OBSH：也稱發(fā)泡劑OT、OB，無毒、無味、不變色、不污染、膨脹率較小，分解溫度和硫化溫度相近，在160℃左右開始熔融并分解，不需要加入發(fā)泡助劑，而且能形成均勻細密的微孔海綿結構，收縮率比H和AC都小，為閉孔發(fā)泡劑，可用于PVC，熱可塑性及熱硬化性樹脂的發(fā)泡。且由于有良好的絕緣性，可用于電線，電纜的制造。本品的特點為無味，無污染及分解無色。在一般的硬化溫度范圍，本品無需使用活化劑，如尿素，酸類和二醇類。在特別低溫硬化之特殊用途時，發(fā)泡催化劑BM、TM，能幫助降低分解溫度。氧化劑如過氧化物也可降低本品的分解溫度。適用于生產常壓發(fā)泡或壓脹的彈性體（如EPDM擋風條、丁苯橡膠和氯丁橡膠、氯橡膠、天然膠）和熱塑性產品（如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、ABS工程塑料），也可與橡膠一樹脂摻混料一起使用。由于具有良好的絕緣性，用于電線電纜的制造具有顯著的優(yōu)勢。在一定情況下，在固化機制中既可起發(fā)泡劑，又可起交聯劑的作用。能與其他發(fā)泡劑并用。由于用途廣泛，故也被稱為萬能發(fā)泡劑。1.5.2發(fā)泡劑助劑的簡介發(fā)泡助劑：能調節(jié)發(fā)泡劑作用的物質。如能調節(jié)分解溫度，使在一個狹的溫度范圍內分解發(fā)泡?；蚰苷{節(jié)分解溫度和分解速度?？梢愿鶕煌脑虾瓦x用不同的發(fā)泡劑，以便適應加工和性能的要求。發(fā)泡助劑能增加物料流動性，除去殘留物臭味，防止腐蝕模具，改善泡沫均勻性。常用的有尿素類、磷酸酯類、有機酸類、金屬鹽類等到物質。發(fā)泡劑H、AC等分解溫度高，在通常硫化的硫化溫度下，不能分解發(fā)泡，因此必須加入發(fā)泡助劑調節(jié)其分解溫度。此外，加入發(fā)泡助劑還可以減少氣味和改善海綿制品表皮厚度。常用的發(fā)泡助劑有有機酸和尿素及其衍生物。前者有硬脂酸、草酸、硼酸、苯二甲酸、水楊酸等，多用作發(fā)泡劑H的助劑；后者有氧化鋅、硼砂等有機酸，多用作發(fā)泡劑AC的助劑，但分解溫度只能降至170℃左右。發(fā)泡助劑的用量一般為發(fā)泡劑用量的50%~100%，使用發(fā)泡助劑時，要注意對硫化速度的影響。1.6硫化體系硫化是指橡膠的線型大分子鏈通過化學交聯而構成三維網狀結構的化學變化過程。隨之膠料的物理性能及其他性能都發(fā)生根本變化。硫化是橡膠制品制造工藝的最后一個過程，也是橡膠制品加工成型工藝過程中最主要的一步，線形高分子通過交聯作用而形成網狀高分子。從物理性能上看，是塑性橡膠轉化為彈性橡膠或硬質橡膠的過程。它使未硫化的膠料轉變成硫化膠，從而獲得了必需的力學性能和化學性能。許多產品的質量和使用壽命在很大程度上取決于硫化過程。1.6.1硫化過程簡介硫化過程可分為三個階段。第一階段為誘導階段。在這個階段中，先是硫黃、促進劑、活化劑的相互作用，使氧化鋅在膠料中溶解度增加，活化促進劑，使促進劑與硫黃之間反應生成一種活性更大的中間產物；然后進一步引發(fā)橡膠分子鏈，產生可交聯的橡膠大分子自由基（或離子）。第二階段為交聯反應，即可交聯的自由基（或離子）與橡膠分子鏈產生反應，生成交聯鍵。第三階段為網絡形成階段，此階段的前期，交聯反應已趨完成，初始形成的交聯鍵發(fā)生短化、重排和裂解反應，最后網絡趨于穩(wěn)定，獲得網絡相對穩(wěn)定的硫化膠。圖1.1為硫化歷程圖。在硫化過程中，橡膠的各種性能隨硫化時間而變化。將橡膠的某一種性能的變化與硫化時間作曲線圖，即得硫化歷程圖，如圖1.1所示，圖中，前部是門尼焦燒曲線，后部是強度曲線。根據硫化歷程分析，可分四個階段，即焦燒階段、熱硫化階段、平坦硫化階段和過硫化階段。（1）焦燒階段：圖中ab段是熱硫化開始前的延遲作用時間，相當于硫化反應中的誘導期，也稱焦燒時間。它的長短關系到生產加工安全性，決定于膠料配方成分，主要受促進劑的影響。在操作過程中，膠料受熱的歷程也是一個重要因素。（2）熱硫化階段：圖中bc段為硫化反應中的交聯階段。逐漸產生網絡結構，使橡膠彈性和拉伸強度急劇上升。其中bc段曲線的斜率大小代表硫化反應速率的快慢，斜率越大，硫化反應的速度越快，生產效率越高。熱硫化時間的長短決定于溫度和膠料配方，溫度越高，促進劑用量越多，硫化速度也越快。（3）平坦硫化階段：圖中cd相當于硫化反應中網構形成的前期，這時交聯反應已基本完成，繼而發(fā)生交聯鍵的重排，裂解等反應，膠料強力曲線出現平坦區(qū)。這段時間稱為平坦硫化時間，其長短取決于膠料配方（主要是促進劑及防老劑）。由于這個階段硫化橡膠保持最佳的性能，所以作為選取正硫化時間的范圍。（4）過硫化階段：圖中d以后的部分，相當于硫化反應中網構形成的后期，存在著交聯的重排，但主要是交聯鍵及鏈段的熱裂解反應，因此膠料的強力性能顯著下降。在硫化歷程圖中，從膠料開始加熱起至出現平坦期止所經過時間稱為產品的硫化時間，也就是通常所說的“正硫化時間”，它等于焦燒時間和熱硫化時間之和。1.6.2影響硫化過程的因素影響硫化過程的主要因素是硫磺用量、硫化溫度及硫化時間。（1）硫磺用量。其用量越大，硫化速度越快，可以達到的硫化程度也越高。硫磺在橡膠中的溶解度是有限的，過量的硫磺會由膠料表面析出，俗稱“噴硫”。為了減少噴硫現象，要求在盡可能低的溫度下，或者至少在硫磺的熔點以下加硫。根據橡膠制品的使用要求，硫磺在軟質橡膠中的用量一般不超過3％，在半硬質膠中用量一般為20％左右，在硬質膠中的用量可高達40％以上。（2）硫化溫度。若溫度高10℃，硫化時間約縮短一半。由于橡膠是不良導熱體，制品的硫化進程由于其各部位溫度的差異而不同。為了保證比較均勻的硫化程度，厚橡膠制品一般采用逐步升溫、低溫長時間硫化。（3）硫化時間。這是硫化工藝的重要環(huán)節(jié)。時間過短，硫化程度不足（亦稱欠硫）。時間過長，硫化程度過高（俗稱過硫）。只有適宜的硫化程度(俗稱正硫化)，才能保證最佳的綜合性能。1.6.3硫化過程與發(fā)泡過程的關系如果在焦燒時間前發(fā)泡，此時膠料尚未開始交聯，粘度很低，氣體容易跑掉，得不到氣孔。當在熱硫化的前期發(fā)泡時，這時粘度仍然較低，孔壁較弱，容易造成連孔。如果在熱硫化的中期發(fā)泡，這時膠料已有足夠程度的交聯，粘度較高，孔壁較強，就會產生閉孔海綿。若在正硫化點開始發(fā)泡，這時膠料已全部交聯，粘度太高，也不能發(fā)泡。因此必須根據發(fā)泡劑的分解速度來調整硫化速度。發(fā)泡橡膠硫化速度和發(fā)泡速度的平衡：發(fā)泡早于硫化時，大量氣體分解出來時，橡膠分子仍處于未交聯的自由狀態(tài)，形成的氣孔在分解出來的氣體的猛烈地沖擊下孔壁塌陷或破裂，部分氣體由橡膠表面跑掉，造成發(fā)泡不足和表面不光滑，形成不均勻的大孔及表皮非常薄的制品;若硫化早于發(fā)泡時，當發(fā)泡劑開始分解產生氣體時，膠料已產生相當程度的交聯，膠料粘度增大，發(fā)泡劑分解出來的氣體受硫化橡膠的束縛難以使橡膠起泡，發(fā)泡困難，造成發(fā)泡不足。其結果是所生產出來的海綿為厚表皮的小孔制品，發(fā)泡程度低、硬度高、彈性低。因此，適當調節(jié)硫化速度很重要，因它對海綿橡膠的密度(發(fā)泡倍率)、吸水率(開孔氣泡增加而吸水率增大)和表皮狀態(tài)是否良好有極大影響。1.6.4促進劑的作用及分類硫化促進劑簡稱促進劑。能促進硫化作用的物質?？煽s短硫化時間，降低硫化溫度，減少硫化劑用量和提高橡膠的物理機械性能等?？煞譃闊o機促進劑與有機促進劑兩大類。無機促進劑中，除氧化鋅、氧化鎂、氧化鉛等少量使用外，其余主要用作助促進劑。目前使用的大都是有機促進劑。種類繁多。硫化促進劑中有的帶苦味（如硫化促進劑M），有的使制品變色（如硫化促進劑D），有的有硫化作用（如硫化促進劑TT），有的兼具防老作用或塑解作用（如硫化促進劑M）等。根據作用的速度，可分為慢速、中速、中超速、超速、超超速等促進劑。此外，還有后效性促進劑等。主要是含氮和含硫的有機化合物，有醛胺類（如硫化促進劑H）、胍類（如硫化促進劑D）、秋蘭姆類（如硫化促進劑TT）、噻唑類（如硫化促進劑M）、二硫代氨基甲酸鹽類（如硫化促進劑ZDMC）、黃原酸鹽類（如硫化促進劑ZBX）、硫脲類（如硫化促進劑NA-22）、次磺酰胺類（如硫化促進劑CZ）等。一般根據具體情況單獨或混合使用。使用促進劑的硫化體系是橡膠工業(yè)生產中應用最廣泛的、歷史最長的主要硫化體系。使用無機和有機促進劑來活化和促進橡膠的硫化反應是橡膠工業(yè)技術的巨大進步。自1921年布魯尼發(fā)現了噻唑類促進劑之后，橡膠工業(yè)進入了一個重要發(fā)展階段，橡膠配方日臻完善，形成了一個由硫化劑，促進劑，活化劑構成的完整硫化體系。促進劑的使用不僅大大縮短了硫化時間，降低了硫黃用量，降低了硫化溫度，而且對橡膠工藝性能核物理機械性能也有較大的改善。表1.3ABN法促進劑分類Table1.3TheABNpromotingagentsclassification促進劑種類促進劑A12，4-二硝基苯基硫化苯并噻唑A3M，DM，MZA4TDTM，TETD，TRAA5ZDC，ZDMC，PXB1HB2D，DOTGB3丁醛苯胺N3CZ，NOBS，DZN4OTOSABN的含義是：A代表酸性促進劑；B代表堿性促進劑；N代表中性促進劑。阿拉伯數字的含義是：1代表慢速級；2代表中速級；3代表準速級；4代表超速級；5代表超超速級。應用ABN方法可以簡要全面的表示促進劑的作用、性能，有助于促進劑的選擇。2實驗部分2.1實驗儀器表2.1實驗儀器Table2.1Experimentinstrument設備名稱型號生產廠家開放式塑煉機SK—160B型上海拓林輕化機械廠生產電腦無轉子密閉型硫化儀MDR—2000型上海登杰機器設備有限公司平板硫化機QLB—D型上海第一橡膠機械廠沖片機CP—25型上海化工機械四廠厚度計HD—Ⅱ型上?；C械四廠拉力試驗機LJ—500型廣州試驗儀器廠橡膠硬度計LX—A型上海市第六中學量儀廠掃描電鏡KYKY3800型北京中科科儀技術發(fā)展有限公司2.2實驗配方2.2.1促進劑的選擇促進劑的作用就是大大的縮短了硫化時間，減少硫磺用量，降低硫化溫度，并且對橡膠工藝性能和物理機械性能也有較大改善。促進劑應是兼?zhèn)淞蚧⒋龠M、活化及防焦功能且無污染的化合物。選擇比較理想的促進劑時，應具備下列條件：焦燒時間長，操作安全；熱硫化速度快，硫化溫度低；硫化曲線平坦性好；硫化膠具有高強度及良好的耐老化性能；無毒、無臭、無污染；來源廣泛、價格低廉。全部滿足上述條件的促進劑極少，目前比較理想的促進劑是次磺酰胺類促進劑。表2.2不同促進劑的硫化時間及發(fā)泡情況Table2.2Differentpromotevulcanizationtimeandfoamingagent促進劑種類用量T90是否發(fā)泡促D胍類2.0g19.20min否促M噻唑類1.0g7.48min否促D+促M胍類+噻唑類促D2g促M0.5g3.36min否促CZ次磺酰胺類1.0g9.20min是根據上述條件，參照表1.3，本實驗選擇促CZ作為硫化體系促進劑。2.2.2發(fā)泡劑的選擇發(fā)泡劑是海綿橡膠配方中極為重要的組分之一，海綿橡膠的泡孔結構不僅與混煉膠的門尼粘度、硫化工藝條件有關，同時與發(fā)泡劑的品種、用量以及在膠料中的分散度、溶解度有密切的關系。例如選用的發(fā)泡劑發(fā)氣量大、膨脹力大，膠料的門尼粘度又低，則易形成開孔結構的海綿橡膠；反之則不能形成海綿橡膠。選擇發(fā)泡劑時應該注意以下幾個特性:分解溫度;分解氣體的量;分解時產生的熱量(放熱反應、吸熱反應);分解氣體和分解生成物的異味、毒性等衛(wèi)生性能;混煉時的分散性能;與生膠的相容性;與硫化體系的匹配性;對制品的污染性;操作安全性;貯存穩(wěn)定性等。發(fā)泡劑AC有以下特點，無毒、無味、不變色、不污染，分解速度較H慢，分解產生的氣體滲透性較小，收縮性也小，故易形成閉孔海綿。實驗要求研制BR/LLDPE復合的微發(fā)泡材料，形成閉孔海綿膠。BR硫化速度較慢，優(yōu)于發(fā)泡速度應與硫化速度相匹配，故選用發(fā)泡劑AC作為實驗變量。2.2.3發(fā)泡助劑的選擇發(fā)泡劑AC的分解溫度較高，在通常的硫化溫度下，不能分解發(fā)泡，因此必須加入發(fā)泡助劑，調節(jié)其分解溫度。此外，加入發(fā)泡助劑還可以減少制品氣味和改善制品表皮厚度。常用的發(fā)泡助劑有有機酸和尿素及其衍生物。前者有硬脂酸、草酸、硼酸、苯二甲酸、水楊酸等，多用作發(fā)泡劑H的助劑；后者有氧化鋅、硼砂等有機酸鹽，多用作發(fā)泡劑AC的助劑，但分解溫度只能降至170℃左右，發(fā)泡助劑的用量一般為發(fā)泡劑用量的50%~100%。使用發(fā)泡助劑時要注意對硫化速度的影響。2.2.4實驗主要材料BR-順丁橡膠LLDPE-線性低密度聚乙烯發(fā)泡劑AC-偶氮二甲酰胺2.2.5實驗方案表2.3BR/LLDPE橡塑比對發(fā)泡膠性能影響的實驗方案Table2.3TheBR/LLDPEplasticfoamrubberratiooneffectontheperformanceofexperimentscheme實驗方案12345BR9080706050LLDPE1020304050氧化鋅44444硬脂酸1.51.5促進劑CZ1.01.01.01.01.0發(fā)泡劑AC88888硫磺1.71.7先以BR/LLDPE共混比例作為變量，發(fā)泡劑AC用量為8g，ZnO用量為4g，促進劑CZ為1.0g。觀察同情況下，BR/LLDPE共混比例不同的不同發(fā)泡情況。表2.4促進劑CZ不同用量對發(fā)泡情況的影響的實驗方案Table2.4PromotingagentsCZdifferentcontentontheeffectsofthefoamoftheexperimentscheme實驗方案12345促進劑CZ1.11.2BR8080808080LLDPE2020202020氧化鋅44444硬脂酸1.51.5發(fā)泡劑AC88888硫磺1.71.7選取發(fā)泡情況最好，性能最優(yōu)的BR/LLDPE比例，以促進劑CZ作為變量，確定實驗發(fā)泡和硫化的最匹配時間表2.5發(fā)泡劑AC不同用量對發(fā)泡情況的影響的實驗方案Table2.5AC實驗方案12345發(fā)泡劑AC246810BR8080808080LLDPE2020202020氧化鋅44444硬脂酸1.51.5促進劑CZ1.01.01.01.01.0硫磺1.71.7選取硫化時間和發(fā)泡時間最為匹配的促進劑CZ用量，以發(fā)泡劑AC作為變量，觀察發(fā)泡情況，泡孔大小是否符合要求，泡孔分布是否均勻。表2.6氧化鋅不同用量對發(fā)泡情況的影響的實驗方案Table2.6Zincoxidedifferentcontentontheeffectsofthefoamoftheexperimentscheme實驗方案123氧化鋅345BR808080LLDPE202020硬脂酸促進劑CZ1.01.01.0發(fā)泡劑AC888硫磺選取復合本文要求的微發(fā)泡橡膠，以氧化鋅作為變量，觀察泡孔變化和性能的優(yōu)劣。通過對變量的實驗，研制結構好、性能優(yōu)、泡孔小的微泡橡膠。2.3實驗步驟2.3.1實驗流程將BR和LLDPE在雙輥開煉機上進行混煉，靜置2h后用硫化儀測橡膠T90，用平板硫化儀對材料進行硫化，最后對發(fā)泡橡膠進行性能測試。2.3.2混煉具體操作原理及工藝混煉時膠料通過輥筒受到壓縮和剪切作用，使配合劑與橡膠產生軸向混合作用，而在縱深方向的混合作用很小。但由于在輥細上方保持一定的堆積膠，當包在輥上膠料進入堆積膠時，受到阻力的作用而擁塞，折疊起來，形成波紋，使加入的配合劑進入波紋中而被拉入堆積膠內部，但不能達到包輥時的全部縱深，而只能達到三分之二處，這層稱為活層，而余下三分之一稱為死層。這就造成膠料的周向德混合均勻，而在軸向膠的混合不均勻，為了彌補機械作用的不足，在工藝上采用必要的切割使死層的膠進入活層，這樣使并用膠中配合劑均勻的分散在生膠中。先將開煉機升溫至110℃，放入LLDPE，使之熔融。待塑料透明包輥后加入BR，混煉1~2min至均勻。助劑加料順序依次為硬脂酸、氧化鋅、發(fā)泡劑AC、促進劑CZ、最后加入硫磺。按照加料順序加入助劑，硬脂酸和氧化鋅同時加入，其余助劑，每加入一種，需進行打三角包、打卷各3次，將輥距調至2～3mm出片。將膠料在室溫下靜置2h后，取少量材料，使用硫化儀測量材料T90，根據順丁橡膠硫化溫度和發(fā)泡劑的分解溫度，設定溫度為160℃?；鞜捘z停放16h后在平板硫化機上硫化。硫化條件為：兩板溫度均為160℃，具體硫化時間為該橡膠測得T90，即硫化程度為90%所需的時間。2.3.3硫化具體操作原理及工藝硫化是在一定的溫度、時間、壓力條件下，混煉膠的橡膠分子進行交聯，由鏈狀分子變成網狀結構的分子過程。使橡膠塑性消失，而彈性增加，并提高其他物理機械性能和化學性能，成為具有使用價值的硫化膠。將混煉后的生膠在室溫下停放16個小時，在平板硫化機上進行硫化。實驗中將平板硫化機的溫度控制在160度，硫化時間為并用膠的正硫化時間，壓力為10兆帕。硫化是橡膠制品加工的最后一道工序，硫化的好壞對橡膠制品的性質影響很大，因此應該嚴格控制硫化條件。2.4性能測試2.4.1邵氏A硬度邵爾A硬度的測定按GB／T531．1999進行。2.4.2拉伸性能硫化膠拉伸性能的測定按GB／T528．1998進行。將硫化膠料用CP-25型沖片機制成測試樣條。拉伸樣條為啞鈴型，同一試樣硫化膠料制六個樣條，其中三個直接做拉伸性能測試，三個老化后測拉伸性能。撕裂強度測試樣條為V型，樣條制備方法同拉伸。測試項目如下：拉伸應力、定伸應力、拉伸強度、伸長率、斷裂拉伸強度、扯斷永久變形。拉伸強度：試樣拉伸至扯斷時的最大拉伸應力伸長率：由于拉伸試樣所引起工作部分的形變，其值為伸長的增量與初始長度百分之比。（1）拉伸破壞理論第一階段由于結構的不均一性，使負載分布不均勻，結果在一些鍵上應力集中，形成局部斷裂微點；第二階段是集中了應力的鍵，由于熱漲落而斷裂，同時生成微裂縫；第三階段是初始微裂聚集成大的主裂縫，從而引起最終的斷裂。（2）撕裂破壞橡膠的撕裂是由于材料中的裂紋或裂口受力時迅速擴大開裂而導致破壞的現象。裂口的發(fā)展途徑是選擇內部結構較弱的路線進行的，通過結構中某些弱點間隙形成不規(guī)則的撕裂路線，從而促進了撕裂破壞。2.5掃描電鏡2.5.1掃描電鏡的制樣要求掃描電鏡來說，樣品可以稍大些，面積可達8mm×8mm，厚度可達5mm。固定所用的試劑和透射電鏡樣品制備相同，常用戊二醛及鋨酸雙固定。由于樣品體積較大，固定時間應適當延長。掃描電鏡觀察樣品要求在高真空中進行。無論是水或脫水溶液，在高真空中都會產生劇烈地汽化，不僅影響真空度、污染樣品，還會破壞樣品的微細結構。因此，樣品在用電鏡觀察之前必須進行干燥。2.5.2掃描電鏡的工作原理在掃描電鏡中，不僅可以利用入射電子和試樣相互作用產生各種信息來成象，而且可以通過信號處理方法，獲得多種圖象的特殊顯示方法，還可以從試樣的表面形貌獲得多方面資料。因為掃描電子象不是同時記錄的，它是分解為近百萬個逐次依此記錄構成的。因而使得掃描電鏡除了觀察表面形貌外還能進行成分和元素的分析，以及通過電子通道花樣進行結晶學分析，選區(qū)尺寸可以從10μm到3μm。掃描電鏡由最上邊電子槍發(fā)射出來的電子束，經柵極聚焦后，在加速電壓作用下，經過二至三個電磁透鏡所組成的電子光學系統，電子束會聚成一個細的電子束聚焦在樣品表面。在末級透鏡上邊裝有掃描線圈，在它的作用下使電子束在樣品表面掃描。由于高能電子束與樣品物質的交互作用，結果產生了各種信息：二次電子、背反射電子、吸收電子、X射線、俄歇電子、陰極發(fā)光和透射電子等。這些信號被相應的接收器接收，經放大后送到顯像管的柵極上，調制顯像管的亮度。由于經過掃描線圈上的電流是與顯像管相應的亮度一一對應，也就是說，電子束打到樣品上一點時，在顯像管熒光屏上就出現一個亮點。掃描電鏡就是這樣采用逐點成像的方法，把樣品表面不同的特征，按順序，成比例地轉換為視頻信號，完成一幀圖像，從而使我們在熒光屏上觀察到樣品表面的各種特征圖像。2.5.3使用掃描電鏡觀察試樣試樣在樣品室中可動的范圍非常大，掃描電鏡中由于工作距離大（可大于20mm）。焦深大（比透射電子顯微鏡大10倍）。樣品室的空間也大。因此，可以讓試樣在三度空間內有6個自由度運動（即三度空間平移、三度空間旋轉）。且可動范圍大，這對觀察不規(guī)則形狀試樣的各個區(qū)域帶來極大的方便。用掃描電鏡觀察試樣的視場大。在掃描電鏡中，能同時觀察試樣的視場范圍F由下式來確定：F=L/M式中F——視場范圍；M——觀察時的放大倍數；L——顯象管的熒光屏尺寸。若掃描電鏡采用30cm（12英寸）的顯象管，放大倍數15倍時，其視場范圍可達20mm，大視場、低倍數觀察樣品的形貌對有些領域是很必要的，如刑事偵察和考古。放大倍數的可變范圍很寬，且不用經常對焦。掃描電鏡的放大倍數范圍很寬（從5到20萬倍連續(xù)可調），且一次聚焦好后即可從高倍到低倍、從低倍到高倍連續(xù)觀察，不用重新聚焦，這對進行事故分析特別方便。在掃描電鏡中，成象的信息主要是電子信息，根據近代的電子工業(yè)技術水平，即使高速變化的電子信息，也能毫不困難的及時接收、處理和儲存，故可進行一些動態(tài)過程的觀察，如果在樣品室內裝有加熱、冷卻、彎曲、拉伸和離子刻蝕等附件，則可以通過電視裝置，觀察相變、斷烈等動態(tài)的變化過程。3實驗數據與分析3.1BR/LLDPE橡塑比對發(fā)泡膠性能的影響B(tài)R/LLDPE份數比對發(fā)泡膠性能的影響見表3.1表3.1BR/LLDPE橡塑比對發(fā)泡膠性能的影響Table3.1TheBR/LLDPEplasticfoamrubberratioontheinfluenceoftheperformanceBR/LLDPE比90/1080/2070/3060/4050/50密度(g/cm)50.190.22硬度（邵爾A）2023313843拉伸強度（MPa）1.471.841.962.142.37拉斷伸長率（%）506503502496370撕裂強度（KN/m）4.767.146.678.3410.32圖3-1BR/LLDPE份數比對材料硬度的影響Figure3-1TheBR/LLDPEcopiesoftheinfluenceofthematerialratiohardness圖3-2BR/LLDPE份數比對材料拉伸強度的影響Figure3-2TheBR/LLDPEcopiesofthetensilestrengthofthematerialratioinfluenceonthematerialofhardnessoftheinfluence觀察實驗結果，LLDPE用量10份、20份、30份、40份均產生不同程度的發(fā)泡效果，隨LLDPE份數的增加，發(fā)泡材料的厚度隨之減小，當LLDPE為40份時，發(fā)泡不明顯，硬度明顯變大。而當BR/LLDPE份數比為50/50時，材料沒有產生發(fā)泡現象。由表3.1，圖3-1，3-2可得出，在BR/LLDPE共混發(fā)泡的實驗中，隨LLDPE的份數增加，密度增加，硬度變大,拉伸強度和撕裂強大分別呈上升趨勢，而斷裂伸長率下降。通過觀察實驗結果，BR/LLDPE的份數比為80/20時發(fā)泡情況最好，泡孔大小最為符合課題。故選用BR/LLDPE的份數比為80/20作為本實驗的基礎材料組分，進行下面的實驗。3.2促進劑CZ的用量對發(fā)泡情況的影響取BR/LLDPE份數比為80/20，不同促進劑CZ的用量對發(fā)泡情況的影響見表3.2。表3.2促進劑CZ不同用量對硫化時間的影響Table3.2PromotingagentsCZdifferentcontentontheinfluenceofsulfidetime促進劑CZ用量（g）1.11.2硫化溫度（℃）160160160160160T90（min）14.2311.369.208.476.28圖3-3促進劑CZ的不同用量對硫化時間的影響Figure3-3PromotingagentsCZdifferentcontentontheinfluenceofsulfidetime由于在研制海綿橡膠的過程中，硫化速度必須與發(fā)泡速度相匹配，否則就難以形成閉孔海綿膠，促進劑的用量可以調劑硫化速度，根據順丁膠基礎配方中促進劑的用量為0.75~1.2份，設置5組變量，用硫化儀測量T90，硫化后觀察材料的發(fā)泡情況。當促進劑CZ的用量為0.8phr、0.9phr時，硫化后橡膠開裂。硫化時間分別為14.23min和11.36min，相對于發(fā)泡劑AC分解時間，硫化時間過快，如果在焦燒時間前發(fā)泡，此時膠料尚未開始交聯，粘度很低，氣體容易跑掉，得不到氣孔。在熱硫化的前期發(fā)泡時，這時粘度仍然較低，孔壁較弱，容易造成連孔。此時發(fā)泡劑AC分解產生的氣體由裂縫跑掉這都會造成橡膠破裂。當促進劑CZ的用量為1.1phr、1.2phr時，橡膠不發(fā)泡。硫化時間分別為8.47min和6.28min，發(fā)泡劑AC在正硫化時間后分解，這時膠料已全部交聯，粘度太高，也不能發(fā)泡。由實驗可知，當促進劑CZ的用量為1.0時，硫化時間在9分鐘左右時，恰好與發(fā)泡劑AC的發(fā)泡時間相匹配，使發(fā)泡劑在160℃溫度下的分解時間落在正硫化前熱硫化的中期發(fā)泡，這時膠料已有足夠程度的交聯，粘度較高，孔壁較強，就會產生閉孔海綿。3.3發(fā)泡劑AC的用量對材料性能的影響在海面橡膠的研制中，發(fā)泡劑的用量決定了橡膠的泡孔結構，直接關系到微泡橡膠的研制。發(fā)泡程度的不同，也直接影響發(fā)泡橡膠的性能。發(fā)泡劑AC的用量對材料各項性能的影響見表3.3。表3.3發(fā)泡劑AC的用量對材料性能的影響Table3.3TheamountofmaterialoffoamingagentACinfluenceontheperformanceofthe發(fā)泡劑AC用量（g）246810密度(g/cm3)00.160.17硬度（邵爾A）4235312322拉伸強度（MPa）2.211.971.961.841.59拉斷伸長率（%）598534530503430撕裂強度（KN/m）10.769.07圖3-4發(fā)泡劑AC份數為4時掃描電鏡照片(×200)Figure3-4Foamingagentfor6ACcopiesscanningelectronmicroscopy(x200)photos圖3-5發(fā)泡劑AC份數為4時掃描電鏡照片(×500)Figure3-5Foamingagentfor6ACcopiesscanningelectronmicroscopy(x500)photos圖3-4、圖3-5是發(fā)泡劑分數為4時在掃描電鏡的觀察下材料的發(fā)泡情況，可以看出，發(fā)泡劑份數為4時，材料可以發(fā)泡，但泡孔很小，由圖3-5可以粗略測量，圖中最小泡孔約為30納米，最大泡孔直徑約為200納米，泡孔大小不一，且分布情況不理想，難以起到利用微泡隔音減震的功能，故發(fā)泡劑分數為4的時候，材料不適宜參與發(fā)泡橡膠的相關應用。圖3-6發(fā)泡劑AC份數為6時掃描電鏡照片(×200)Figure3-6Foamingagentto6ACcopiesscanningelectronmicroscopy(×200)photos圖3-7發(fā)泡劑AC份數為6時掃描電鏡照片(×500)Figure3-7Foamingagentto6ACcopiesscanningelectronmicroscopy(×500)photos圖3-6、圖3-7為掃描電鏡觀察下發(fā)泡劑AC份數為6時的橡膠發(fā)泡情況。由圖3-7可以看出，該橡膠最大泡孔直徑約為250納米，最小仍約為30納米。由觀察圖3-6可知，發(fā)泡劑AC為6份時，泡孔變大，仍出現泡孔分布不均的現象。圖3-8發(fā)泡劑AC份數為8時掃描電鏡照片(×200)Figure3-8Foamingagentto8ACcopiesscanningelectronmicroscopy(×200)photos圖3-9發(fā)泡劑AC份數為10時掃描電鏡照片(×200)Figure3-9Foamingagentto10ACcopiesscanningelectronmicroscopy(×200)photos圖3-8為發(fā)泡劑AC為8份時橡膠泡孔結構的電鏡圖，圖中泡孔大小及分布均勻，最適宜各種微泡橡膠的應用。圖3-9為發(fā)泡劑AC為10份時橡膠泡孔，由圖不難看出，此時橡膠泡孔最大，但因發(fā)泡劑用量大，發(fā)氣量大，氣體沖破泡壁，出現并泡現象。圖中可觀察出整體泡壁很薄，力學性能受此影響明顯下降。圖3-4發(fā)泡劑AC用量對橡膠硬度的影響Figure3-4FoamingagentACcontentontheinfluenceofrubberhardness圖3-5發(fā)泡劑AC用量對拉伸強度的影響Figure3-5FoamingagentACcontentontheinfluenceofthetensilestrength通過對硫化膠的觀察可知，當發(fā)泡劑份數為2時，發(fā)泡不明顯。發(fā)泡劑份數在4以上時，橡膠可以發(fā)泡，當發(fā)泡劑份數為4時，泡孔很小，且均勻性欠佳，發(fā)泡劑為6份時，泡孔大小不一，分布不均勻。發(fā)泡劑份數為8時，泡孔結構相對均勻，發(fā)泡劑為10份時發(fā)泡均勻，發(fā)泡程度明顯升高，力學性能明顯下降。綜合分析觀察發(fā)泡程度和綜合性能，可知加入8份發(fā)泡劑，BR/LLDPE可制得泡孔較小、泡孔分布均勻和較規(guī)整、綜合性能優(yōu)良的BR/LLDPE熱塑性彈性體微發(fā)泡膠。3.4發(fā)泡劑助氧化鋅的用量對材料性能的影響發(fā)泡助劑的用量可以降低發(fā)泡劑AC的分解溫度，調整橡膠發(fā)泡速度，當發(fā)泡速度與硫化速度相匹配時，制得復合要求的海綿橡膠。發(fā)泡劑助氧化鋅的用量對材料性能的影響見表3.4。表3.4發(fā)泡劑助劑氧化鋅的用量對材料性能的影響氧化鋅份數345密度(g/cm)0.200.16-硬度（邵爾A）2023-拉伸強度（MPa）1.931.84-拉斷伸長率（%）560503-當氧化鋅份數為3時，發(fā)泡現象不明顯。當氧化鋅份數為5時，發(fā)泡橡膠孔壁被氣體沖破，導致氣體從各個孔眼擴散溢出，材料破裂。氧化鋅作為發(fā)泡助劑，可以降低發(fā)泡劑的分解溫度，經促進劑CZ用量的實驗，可得知發(fā)泡劑AC在160℃溫度下的分解時間大約在9分鐘左右，而氧化鋅用量過大，導致發(fā)泡劑AC提前分解，在熱硫化階段前期產生大量氣體，此時膠料粘度過低，從而形成了開孔結構。氧化鋅份數為4時，在160℃溫度下硫化，形成了結構均勻的發(fā)泡膠，泡孔小，且力學性能優(yōu)良，符合本實驗要求。故對于氧化鋅用量的選擇，應為4份。4結論(1)BR/LLDPE混合體系中橡膠相的硫化速度必須與發(fā)泡速度相匹配。在實驗中，硫化溫度為160℃時，硫化時間大約在9min左右，能與發(fā)泡劑AC(2)可以用促進劑CZ的用量來調節(jié)硫化速率，用發(fā)泡助劑氧化鋅來調節(jié)發(fā)泡劑AC的分解速率。本實驗中，促進劑用量為1份，氧化鋅為4份時，硫化時間與發(fā)泡時間相匹配。(3)在橡塑共混體系中，橡膠所占比例越大，材料斷裂伸長率越大，發(fā)泡密度呈減小趨勢。塑料所占比例越大，拉伸強度、撕裂強度越大。故橡塑共混發(fā)泡可提高海綿橡膠力學性能。通過觀察實驗結果，BR/LLDPE的份數比為80/20時發(fā)泡情況最好。(4)發(fā)泡劑的用量為8份時，材料泡孔結構均勻，泡孔明顯小于比高發(fā)泡海綿橡膠。是理想的BR/LLDPE微泡橡膠。(5)綜上所述，配方為BR/LLDPE80/20硬脂酸1.5份氧化鋅4份促進劑CZ1份發(fā)泡劑8份硫磺1.7份，硫化溫度160℃，硫化時間9.20分鐘的條件下，可制出泡孔小、分布均勻，力學性能優(yōu)良的BR/LLDPE參考文獻：[1]盧淡，秦川，景遐斌，黃葆同.線性低密度聚乙烯與橡膠共混體系的相容性研究.[J].高分子學報，1991，4：385~389[2]王萬友，李志海，李建軍，李剛.BR/LLDPE并用研究與應用[J].世界橡膠工藝,2005,32(2):6~7.[3]孔令香，宗成中.促進劑在SBR海綿膠中的應用[J].橡塑技術與裝備,2006,32(5):38~40.[4]雷海軍.熱硫化型硅橡膠海綿膠料發(fā)泡壓力曲線的探討[J].特種橡膠制品，2001，22（3）：7.[5]LiGQ,NjiJonesb.Developmentofrubberizedsyntacticfoam[J].Composite.PartA.AppliedScienceandManufacturing,38(6):148321492.[6]MishraS，BawejaB，ChandraR．StudiesonDynamicandStaticCrosslinkingofEthyleneVinylAcetateandEthylenePropyleneDieneTercopolymerBlends[J]．JournalofAppliedPolymerScience，1999，74(11)：2756-2763[7]吳石山,張文坦,李克友.橡塑并用泡沫材料的研究[J].彈性體,1992,2(1):22.[8]StoinRB，RhodesMB.[J].ApplPhys，1960;31:1873[9]李曉林.橡塑并用4.3.2,橡膠與聚乙烯并用體系的配合[M].北京:化學工業(yè)出版社,2001.6.[10]張海,趙素合.橡膠及塑料加工工藝[M].北京:化學工業(yè)出版社,1997.11[11]王作齡編譯.海綿橡膠.世界橡膠工業(yè)，2000，27（2）：22.[12]DunnEdwinReed.Foamstructure[P].USA:USP5721035,1998-02-24.[13]朱敏.膠體化學與物理[M].北京:化學工業(yè)出版社,1982:160~161.[14]畢雪玲,田斌,王付勝,王潔煒,周瓊.發(fā)泡劑和硫化體系對NR/BR并用海綿膠性能的影響[J]2004,51(7):399~402[15]張殿榮，辛振祥.現代橡膠配方設計［M］.第二版.北京：化學工業(yè)出版社，2001.9：272~285.[16]楊清芝.現在橡膠工藝學[M].北京：中國石化出版社，1997：547-550.[17]IbarraL.,AlzorrizM..J.Appl.Polym.Sci.[J].2003,87:805-813.[18]宋卓怡，史勤芳，房雙寬，趙永仙.塑料原料與助劑[M].北京：科學技術文獻出版社，2008：11~15.[19]梅野昌、杉原喜四郎、金谷顯義、山口惟孝等.順丁橡膠加工技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，1983：295~300.致謝本論文是在張保衛(wèi)副教授的悉心指導下完成的。從論文的選題到課題的分析，再到試驗過程中各種問題的解決，直至論文的成稿，在短短幾個月的實驗過程中，張老師給我提供了很多寶貴的意見和建議，幫助我及時解決畢業(yè)設計過程中遇到的種種困難。實驗期間，張保衛(wèi)老師給了我很多理論和實踐上的啟發(fā)，教會我很多具體操作方法，并詳細講解原理，讓我不再盲目，做起實驗更有針對性。在本課題的研究階段，張老師給予我許多精心的指導和富有啟發(fā)性的教誨，在我的實驗過程以及論文的撰寫過程中，張老師對我一直關心、嚴格要求，幫助我批閱修改文章和論文，在百忙中抽出時間給與了及時指導和耐心的解答，這樣才使設計、實驗過程中遇到的困難得到及時的解決。張老師嚴謹的治學態(tài)度、深厚的專業(yè)功底和豐富的實踐經驗，始終激勵著我奮發(fā)進取。在此，謹向張保衛(wèi)老師表示最崇高的敬意和衷心的感謝。在此我還要感謝李冬紅老師，李老師在實驗期間不辭辛苦在各實驗室奔波，幫助我們使用實驗儀器。同學們也給了我很多幫助、啟發(fā)和鼓勵，我衷心感謝無私幫助完成畢業(yè)設計的老師和同學們！最后，感謝各位老師對我畢業(yè)論文的點評！基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現的供暖系統最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協議棧的實現基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統基于32位嵌入式單片機系統的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統開發(fā)基于單片機的液壓動力系統狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數控系統的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統單片機系統軟件構件開發(fā)的技術研究基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