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        合成杜仲膠與天然杜仲膠的改性及性能研究

        2014-06-27 03:48:20任慶海童曉梅李歡樂馬紅紅
        關(guān)鍵詞:回復(fù)率形狀記憶杜仲

        任慶海, 童曉梅, 李歡樂, 馬紅紅

        (陜西科技大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院, 陜西 西安 710021)

        0 引言

        形狀記憶橡膠具有初始形狀,形變固定后,通過加熱等外部刺激又可使其恢復(fù)初始形狀[1-4].杜仲膠形狀記憶材料具有特殊的橡塑兩重性,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)用功能膠板、骨傷病的固定、運(yùn)動(dòng)員的腰腿護(hù)具,以及殘疾人的假肢套等[5,6].天然杜仲膠作為形狀記憶材料還存在許多不足,如機(jī)械強(qiáng)度不夠,熱刺激溫度偏低,價(jià)格昂貴,資源匱乏等[7,8].

        本文采用高密度聚乙烯(HDPE)分別對(duì)合成杜仲膠、天然杜仲膠進(jìn)行共混改性,通過測(cè)定硫化膠的形狀記憶性能(熱回復(fù)率、冷回復(fù)率等)、物理機(jī)械性能(斷裂伸長(zhǎng)率、拉伸強(qiáng)度、硬度等)、熱性能和硫化特性等,優(yōu)化了配方和硫化工藝,為開發(fā)天然杜仲膠作為熱記憶性醫(yī)用等材料的替代品奠定了基礎(chǔ).

        1 試驗(yàn)部分

        1.1 主要試劑

        合成杜仲膠、天然杜仲膠、HDPE、白炭黑、升華硫、KH-560、石蠟、凡士林、抗氧劑4010、促進(jìn)劑CZ、DM等.

        1.2 主要儀器

        無轉(zhuǎn)子硫化儀,MM4130C2型,北京環(huán)峰化工機(jī)械試驗(yàn)廠;萬能試驗(yàn)機(jī),XWW-20型,承德市金建檢測(cè)儀器有限公司;熱機(jī)械分析儀,XWR-500型,承德市金建檢測(cè)儀器有限公司;平板硫化機(jī),XLB-D型,上海奇才液壓機(jī)械有限公司;橡膠硬度計(jì),LX-A型,西安明克斯檢測(cè)設(shè)備有限公司;開放式塑煉機(jī),SK-160型,上海奇才液壓機(jī)械有限公司.

        1.3 硫化膠的制備工藝

        硫化膠的制備工藝流程如下所示:

        清理模具→預(yù)熱模具→裝膠料→閉合模具→保溫保壓硫化→開啟模具→取出試片

        硫化完成后,將試片在室溫環(huán)境中停放24 h后進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試.

        1.4 性能測(cè)定

        通過對(duì)混煉膠的硫化特性進(jìn)行測(cè)定,得出混煉膠最佳硫化溫度和硫化時(shí)間;根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T528-1998 進(jìn)行硫化橡膠的拉伸試驗(yàn),測(cè)量并計(jì)算硫化膠的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率;通過測(cè)量試樣的溫度-形變曲線確定軟化點(diǎn);通過80 ℃溫度下對(duì)試樣進(jìn)行熱形變、熱回復(fù)測(cè)定來表征硫化橡膠形狀記憶性能,具體操作步驟參見文獻(xiàn)[9].

        2 結(jié)果與討論

        2.1 硫化工藝的確定

        由圖1、圖2可知,合成杜仲膠、天然杜仲膠兩種體系的最佳硫化溫度為165 ℃、155 ℃.最佳硫化工藝條件下,硫化膠熱回復(fù)率最高均為98.0%,冷回復(fù)率幾乎為0.由圖3可知,硫化膠的斷裂伸長(zhǎng)率和拉伸強(qiáng)度等都隨著溫度的升高先增后減.由圖4可知,硬度呈上升趨勢(shì).這是因?yàn)榱蚧瘻囟炔桓邥r(shí),隨著硫化溫度的升高,交聯(lián)反應(yīng)速率逐漸加快,交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)趨于規(guī)則有序;當(dāng)硫化溫度很高時(shí),交聯(lián)反應(yīng)速率加快,交聯(lián)程度過大且又不規(guī)則,在受力時(shí)網(wǎng)絡(luò)容易發(fā)生局部應(yīng)變過度,使單個(gè)鍵或者交聯(lián)鍵產(chǎn)生斷裂,致使其余的鍵因承受不住負(fù)荷而使材料損壞[10,11].

        由圖1、圖2可知,最佳硫化溫度時(shí),硫化過程存在較長(zhǎng)的硫化平坦期,沒有發(fā)生過硫和欠硫現(xiàn)象,硫化時(shí)間大約為8 min、12 min.考慮到體系為杜仲膠與HDPE共混,HDPE熔點(diǎn)較高,為了使HDPE在體系中能夠均勻分散,混煉膠能夠充分硫化,故將硫化時(shí)間選定為15 min、20 min.

        圖1 不同溫度下合成杜仲膠硫化特性曲線

        圖2 不同溫度下天然杜仲膠硫化特性曲線

        圖3 斷裂伸長(zhǎng)率和拉伸強(qiáng)度 與硫化溫度的關(guān)系

        圖4 溫度對(duì)硬度的影響

        2.2 硫化劑用量的確定

        當(dāng)硫含量為1份時(shí),兩種硫化膠熱回復(fù)率最高均達(dá)到了98.0%,冷回復(fù)率幾乎為0.由圖5、圖6可知,隨著體系中硫用量的增加,合成杜仲膠、天然杜仲膠的硫化膠的斷裂伸長(zhǎng)率呈先增后減,最大值為360.16%、355.23%;拉伸強(qiáng)度呈下降趨勢(shì);硬度呈先降后增的趨勢(shì),當(dāng)硫用量為1份時(shí)達(dá)最小值.

        這是因?yàn)槎胖倌z為結(jié)晶高分子材料,隨著體系中硫用量的增加,交聯(lián)度也在增加,交聯(lián)會(huì)阻礙杜仲膠在并用體系中的結(jié)晶性能,破壞結(jié)晶;當(dāng)體系中硫用量為1份時(shí),體系中杜仲膠已基本喪失結(jié)晶能力;當(dāng)硫用量超過1份時(shí),雖然杜仲膠在體系中無結(jié)晶行為,但此時(shí)交聯(lián)度越來越高,且此時(shí)交聯(lián)點(diǎn)之間的長(zhǎng)度逐漸減小,不利于鏈段的熱運(yùn)動(dòng)和應(yīng)力傳遞,有效網(wǎng)鏈數(shù)減少,網(wǎng)絡(luò)不能夠均勻承載[5].

        圖5 硫用量對(duì)斷裂伸長(zhǎng)率和拉伸強(qiáng)度的影響

        圖6 硫用量對(duì)硬度的影響

        2.3 HDPE含量的確定

        當(dāng)HDPE含量為15份時(shí),兩種硫化膠熱回復(fù)率達(dá)最高值為96.0%、98.0%,冷回復(fù)率幾乎為0,其力學(xué)性能如圖7、圖8所示.隨著體系中HDPE含量的增加,兩種硫化膠斷裂伸長(zhǎng)率呈先增后減的趨勢(shì),最大值分別為375.33%、365.69%;拉伸強(qiáng)度和硬度整體上都呈現(xiàn)遞減趨勢(shì).這是因?yàn)镠DPE為結(jié)晶材料,HDPE含量的增加使體系中杜仲膠結(jié)晶部分結(jié)晶形態(tài)發(fā)生了變化,部分結(jié)晶形態(tài)被無規(guī)插入的HDPE所分割,物理交聯(lián)度下降[12,13].

        圖7 HDPE對(duì)斷裂伸長(zhǎng)率和拉伸強(qiáng)度的影響

        圖8 HDPE對(duì)硬度的影響

        2.4 補(bǔ)強(qiáng)填充體系的確定

        當(dāng)兩種體系白炭黑含量分別為20份、40份時(shí),硫化膠熱回復(fù)率最高為96.0%、98.0%,冷回復(fù)率幾乎為0,其力學(xué)性能如圖9、圖10所示.隨著體系中白炭黑含量的增加,硫化膠斷裂伸長(zhǎng)率逐漸下降,拉伸強(qiáng)度和硬度則逐漸上升.這是因?yàn)榘滋亢谧鳛檠a(bǔ)強(qiáng)劑,會(huì)增強(qiáng)體系的物理機(jī)械性能,但白炭黑過多時(shí),不利于混煉均勻[14,15].

        圖9 白炭黑用量對(duì)斷裂伸長(zhǎng)率 和拉伸強(qiáng)度的影響

        圖10 白炭黑用量對(duì)硬度的影響

        2.5 偶聯(lián)劑含量的確定

        當(dāng)KH-560含量為2份時(shí),兩種硫化膠熱回復(fù)率均達(dá)到最高98.0%,冷回復(fù)率幾乎為0.隨著體系中KH-560含量的增加,硫化膠的斷裂伸長(zhǎng)率呈先增后減趨勢(shì),斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到最大值460.39%、440.53%;拉伸強(qiáng)度和硬度則逐漸增加.如圖11、圖12所示.KH-560為一種硅烷偶聯(lián)劑,隨著KH-560含量的增加,體系的交聯(lián)度變大,硫化膠的力學(xué)性能增加[16].

        圖11 KH-560用量對(duì)斷裂伸長(zhǎng)率 和拉伸強(qiáng)度影響

        圖12 KH-560用量對(duì)硬度的影響

        2.6 硫化橡膠軟化點(diǎn)的測(cè)定

        對(duì)最佳配方、最佳工藝條件下制備的硫化膠進(jìn)行熱機(jī)械分析,測(cè)定出合成杜仲膠硫化膠的軟化點(diǎn)大致在56 ℃,天然杜仲膠硫化膠的軟化點(diǎn)在53 ℃.當(dāng)溫度在56 ℃、53 ℃時(shí),硫化膠開始出現(xiàn)明顯形變;隨后形變逐漸變大,曲線呈上升趨勢(shì);當(dāng)溫度高于165 ℃時(shí),形變不再隨溫度的升高而發(fā)生明顯變化,形變量趨于穩(wěn)定.

        3 結(jié)論

        (1)合成杜仲膠、天然杜仲膠的最佳硫化溫度分別為165 ℃、155 ℃,硫化時(shí)間為15 min、20 min.

        (2)體系中加入KH-560后,材料的記憶性和力學(xué)性能增強(qiáng).

        (3)合成杜仲膠、天然杜仲膠的軟化點(diǎn)分別為56 ℃、53 ℃,熱回復(fù)率高且極快,冷回復(fù)率幾乎為0.

        (4)天然杜仲膠混煉膠的熔點(diǎn)、硬度都比合成杜仲膠混煉膠小,其制品顏色較合成杜仲膠深,其拉伸強(qiáng)度和其它物理性能均與合成杜仲膠差別不大.

        [1]林春玲,岳 紅,瞿 潤(rùn).形狀記憶材料杜仲膠的特性及研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào),2007,22(8):374-376.

        [2]陳 思,宋洪松,張東岳,等.丁腈橡膠/受阻酚AO-60 復(fù)合材料的形狀記憶特性[J].合成橡膠工業(yè),2012,35(6):453-457.

        [3]吳有明,齊暑華,周文英,等.形狀記憶橡膠研究現(xiàn)狀[J].合成橡膠工業(yè),2007,30(4):320-322.

        [4]Gary.R.Hamed molecular aspects of the fatigue and fracture of rubber[J].Rubber Chem.Technol,1994,67:529-536.

        [5]張繼川,薛兆弘,嚴(yán)瑞芳,等.天然高分子材料—杜仲膠的研究進(jìn)展[J].高分子學(xué)報(bào),2011(10):1 105-1 116.

        [6]劉天琦,楊 鳳,方慶紅,等.天然膠/杜仲膠共混硫化物結(jié)晶性對(duì)熱致形變回復(fù)性能的影響[J].沈陽化工大學(xué)學(xué)報(bào),2014,28(3):47-50.

        [7]朱 峰,岳 紅,祖恩峰,等.新型功能材料杜仲膠的研究與應(yīng)用[J].安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,29(3):89-92.

        [8]陶國良,孫 明,任 明.HDPE/硫化膠粉共混材料的研究[J].工程塑料應(yīng)用,2001,29(10):14-16.

        [9]任慶海,馬養(yǎng)民,郭 峰.硫化溫度對(duì)HDPE改性杜仲醫(yī)用膠性能的影響[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào),2013,31(2):53-56.

        [10]姚 翔,張 萍,趙樹高.橡膠硫磺硫化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J].青島科技大學(xué)學(xué)報(bào),2003,24(2):145-162.

        [11]Xiao Daling,Zhao Xiuying,Feng Yiping,et al.The structure and dynamic properties of thermoplastic polyurethane elastomer/hindered phenol hybrids[J].Journal of Applied Polymer Science,2010,116(4):2 143-2 150.

        [12]金 鑫,方慶紅,胡之朗.杜仲膠增韌玻纖/高密度聚乙烯復(fù)合材料的制備及其性能研究[J].塑料工業(yè),2013,41(11):14-17.

        [13]Bartczak Z,Argona S,Cohen R E.Toughness mechanism in SEM-I crystalline polymer blends:High density polyethylene toughened with rubbers[J].Polymer,1999,40:2 331-2 332.

        [14]張慧軍,岳 紅,莊昌清,等.杜仲膠/天然橡膠/低密度聚乙烯玻璃化溫度的MD 模擬[J].塑料,2011,40(1):100-102.

        [15]劉 倩,岳 紅,江 浩,等.杜仲膠/天然橡膠共混物的分子動(dòng)力學(xué)模擬和耗散粒子動(dòng)力學(xué)模擬[J].材料導(dǎo)報(bào),2012,26(3):141-145.

        [16]姜 敏,彭少賢,酈華興.硅烷交聯(lián)HDPE/TPI共混型形狀記憶材料的研究[J].塑料科技,2005(1):23-26.

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