摘要 | 第4-7页 |
ABSTRACT | 第7-11页 |
主要缩写符号和物理符号说明 | 第22-23页 |
1 绪论 | 第23-69页 |
1.1 课题来源 | 第23页 |
1.2 课题背景 | 第23-26页 |
1.3 橡胶复合材料的概念 | 第26-27页 |
1.4 天然橡胶 | 第27-30页 |
1.4.1 天然橡胶概况 | 第27页 |
1.4.2 天然橡胶的制备与性质 | 第27-28页 |
1.4.3 天然橡胶的应变诱导结晶 | 第28-30页 |
1.5 二氧化硅 | 第30-39页 |
1.5.1 二氧化硅的性质及制备 | 第30-32页 |
1.5.2 二氧化硅的结构 | 第32-37页 |
1.5.2.1 二氧化硅的空间结构 | 第32-33页 |
1.5.2.2 二氧化硅的表面结构 | 第33-35页 |
1.5.2.3 二氧化硅聚集-分散结构的形成机理 | 第35-37页 |
1.5.3 二氧化硅的补强机理 | 第37-39页 |
1.6 二氧化硅的表面修饰 | 第39-49页 |
1.6.1 二氧化硅的物理改性 | 第40-42页 |
1.6.1.1 二氧化硅的表面吸附改性 | 第40-41页 |
1.6.1.2 二氧化硅的高温脱除羟基改性 | 第41-42页 |
1.6.2 二氧化硅的化学改性 | 第42-49页 |
1.6.2.1 硅氧烷结构偶联剂改性二氧化硅 | 第42-47页 |
1.6.2.2 醇酯法改性二氧化硅 | 第47-48页 |
1.6.2.3 聚合物接枝法改性二氧化硅 | 第48-49页 |
1.7 二氧化硅/橡胶纳米复合技术的研究进展 | 第49-54页 |
1.7.1 干法混炼制备二氧化硅-橡胶纳米复合材料 | 第49-51页 |
1.7.2 湿法混炼制备二氧化硅-橡胶纳米复合材料 | 第51-54页 |
1.8 论文选题的目的和意义 | 第54-55页 |
1.9 本课题的主要研究内容 | 第55-57页 |
1.10 创新点 | 第57-59页 |
参考文献 | 第59-69页 |
2 实验部分 | 第69-89页 |
2.1 实验原材料 | 第69-70页 |
2.2 样品配方组成设计及制备工艺 | 第70-83页 |
2.2.1 使用脂肪族聚醚长链的硅氧烷结构偶联剂改性二氧化硅并制备橡胶复合材料 | 第70-73页 |
2.2.1.1 Si-747在不同温度下改性二氧化硅浆液的制备方法 | 第70-71页 |
2.2.1.2 改性二氧化硅粉体的制备 | 第71页 |
2.2.1.3 天然橡胶/二氧化硅母炼胶的制备 | 第71页 |
2.2.1.4 天然橡胶/二氧化硅复合材料的制备 | 第71-73页 |
2.2.2 使用脂肪族聚氧乙烯醚对二氧化硅改性并制备橡胶复合材料 | 第73-74页 |
2.2.2.1 不同改性二氧化硅浆液的制备 | 第73页 |
2.2.2.2 天然橡胶/二氧化硅复合材料的制备 | 第73-74页 |
2.2.3 AEO和硅氧烷结构偶联剂并用改性二氧化硅及其与橡胶复合工艺 | 第74-77页 |
2.2.3.1 不同改性二氧化硅浆液的制备 | 第74-75页 |
2.2.3.2 不同改性二氧化硅粉体的制备 | 第75页 |
2.2.3.3 天然橡胶/二氧化硅母炼胶的制备 | 第75-76页 |
2.2.3.4 天然橡胶/二氧化硅复合材料的制备 | 第76-77页 |
2.2.4 具有化学隔离二氧化硅作用的硅烷的制备和应用工艺 | 第77-80页 |
2.2.4.1 隔离型改性剂的合成 | 第77-78页 |
2.2.4.2 TSPD水解产物的制备 | 第78页 |
2.2.4.3 TSPD改性二氧化硅的制备 | 第78-79页 |
2.2.4.4 天然橡胶/二氧化硅复合材料的制备 | 第79-80页 |
2.2.5 非硅氧烷结构偶联剂的制备及在橡胶/二氧化硅复合材料中的应用工艺 | 第80-83页 |
2.2.5.1 端环氧聚丁二烯偶联剂的制备 | 第80-81页 |
2.2.5.2 端环氧聚丁二烯改性二氧化硅的制备 | 第81页 |
2.2.5.3 天然橡胶/二氧化硅复合材料的制备 | 第81-83页 |
2.3 实验设备及测试仪器 | 第83-84页 |
2.4 性能测试和表征方法 | 第84-89页 |
2.4.1 二氧化硅改性剂的表征 | 第84-85页 |
2.4.1.1 傅里叶变换红外光谱分析( FT-IR) | 第84页 |
2.4.1.2 热失重分析(TGA) | 第84页 |
2.4.1.3 液相色谱-质谱分析(LC-MS) | 第84页 |
2.4.1.4 核磁图谱分析(~1H-NMR及~(13)C-NMR) | 第84-85页 |
2.4.2 二氧化硅粉体的表征 | 第85-86页 |
2.4.2.1 傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR) | 第85页 |
2.4.2.2 热失重分析(TGA) | 第85页 |
2.4.2.3 光散射粒径分析(DLS) | 第85页 |
2.4.2.4 扫描电子显微镜分析(SEM) | 第85-86页 |
2.4.2.5 X射线光电子能谱分析(XPS) | 第86页 |
2.4.2.6 接触角测试 | 第86页 |
2.4.3 橡胶/二氧化硅复合材料的性能表征 | 第86-89页 |
2.4.3.1 硫化特性测试 | 第86页 |
2.4.3.2 加工性能分析(RPA) | 第86-87页 |
2.4.3.3 透射电子显微镜分析(TEM) | 第87页 |
2.4.3.4 物理机械性能 | 第87页 |
2.4.3.5 动态机械热分析 | 第87页 |
2.4.3.6 压缩生热分析 | 第87-89页 |
3 具有乙烯醚长链的硅氧烷结构偶联剂改性二氧化硅及其与天然橡胶乳液共混制备橡胶复合材料的研究 | 第89-113页 |
3.1 引言 | 第89-90页 |
3.2 Si-747的结构及表征 | 第90-92页 |
3.3 Si-747改性二氧化硅粉体的表征 | 第92-100页 |
3.3.1 Si-747改性二氧化硅的TGA分析 | 第92-94页 |
3.3.2 Si-747改性二氧化硅的沉降现象 | 第94-95页 |
3.3.3 Si-747改性二氧化硅的FT-IR分析 | 第95-97页 |
3.3.4 水对Si-747改性二氧化硅的影响 | 第97-99页 |
3.3.5 Si-747与二氧化硅的结合方式表征 | 第99-100页 |
3.4 Si-747改性二氧化硅对制备天然橡胶/二氧化硅母炼胶的影响 | 第100-103页 |
3.5 使用Si-747改性二氧化硅对天然橡胶/二氧化硅复合材料的性能影响 | 第103-109页 |
3.5.1 天然橡胶/Si-747改性二氧化硅混炼胶的填料网络结构分析 | 第104-105页 |
3.5.2 天然橡胶/Si-747改性二氧化硅复合材料的微观形貌 | 第105-106页 |
3.5.3 天然橡胶/Si-747改性二氧化硅复合材料的力学性能 | 第106-107页 |
3.5.4 天然橡胶/Si-747改性二氧化硅复合材料的动态性能 | 第107-109页 |
3.6 小结 | 第109-110页 |
参考文献 | 第110-113页 |
4 脂肪族聚氧乙烯醚改性二氧化硅及其与天然橡胶复合的研究 | 第113-133页 |
4.1 引言 | 第113-114页 |
4.2 AEO的结构特征 | 第114-115页 |
4.3 AEO与二氧化硅间的相互作用表征 | 第115-120页 |
4.3.1 二氧化硅被AEO改性前后的热失重 | 第115-116页 |
4.3.2 二氧化硅被AEO改性前后的表面成分 | 第116-118页 |
4.3.3 二氧化硅被AEO改性前后的高温红外图谱 | 第118-120页 |
4.4 AEO改性二氧化硅与硅氧烷结构偶联剂改性二氧化硅的对比 | 第120-125页 |
4.4.1 AEO改性二氧化硅、K-MEPTS改性二氧化硅及纯二氧化硅的沉降现象 | 第120-121页 |
4.4.2 AEO改性二氧化硅、K-MEPTS改性二氧化硅及纯二氧化硅的红外图谱 | 第121-122页 |
4.4.3 AEO改性二氧化硅、K-MEPTS改性二氧化硅及纯二氧化硅的水接触角 | 第122-123页 |
4.4.4 AEO改性二氧化硅、K-MEPTS改性二氧化硅及纯二氧化硅的粒径分布 | 第123页 |
4.4.5 AEO改性二氧化硅、K-MEPTS改性二氧化硅及纯二氧化硅的扫描电镜(SEM)照 | 第123-125页 |
4.5 AEO改性二氧化硅与硅氧烷结构偶联剂改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的性能研究 | 第125-130页 |
4.5.1 纯二氧化硅及两种改性二氧化硅填充天然橡胶混炼胶的填料网络结构 | 第125-126页 |
4.5.2 纯二氧化硅及两种改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的微观形貌 | 第126-127页 |
4.5.3 纯二氧化硅及两种改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的力学性能 | 第127-129页 |
4.5.4 纯二氧化硅及两种改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的动态性能 | 第129-130页 |
4.6 小结 | 第130-131页 |
参考文献 | 第131-133页 |
5 并用脂肪族聚氧乙烯醚(AEO)及含硫偶联剂(K-MEPTS)修饰二氧化硅表面及其与天然橡胶的乳液复合的研究 | 第133-157页 |
5.1 引言 | 第133-134页 |
5.2 AEO与K-MEPTS的结构特征 | 第134-135页 |
5.3 使用AEO与K-MEPTS共同改性二氧化硅的表征 | 第135-140页 |
5.3.1 不同比例AEO与K-MEPTS改性二氧化硅的红外图谱 | 第136-137页 |
5.3.2 不同比例AEO与K-MEPTS改性二氧化硅的拉曼图谱 | 第137-138页 |
5.3.3 不同比例AEO与K-MEPTS改性二氧化硅的热失重曲线 | 第138-140页 |
5.4 AEO及K-MEPTS改性二氧化硅对制备天然橡胶母炼胶的影响 | 第140-146页 |
5.4.1 纯二氧化硅及不同改性二氧化硅与天然胶乳共絮凝的现象 | 第141-144页 |
5.4.2 纯二氧化硅及不同改性二氧化硅与天然橡胶复合制得母炼胶的热失重测试 | 第144-145页 |
5.4.3 纯二氧化硅及不同改性二氧化硅与天然橡胶复合制得母炼胶的微观形貌 | 第145-146页 |
5.5 不同比例AEO与K-MEPTS改性二氧化硅填充天然橡胶混炼胶的硫化特性对比 | 第146-147页 |
5.6 不同比例AEO与K-MEPTS改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的填料分散对比 | 第147-150页 |
5.6.1 不同比例AEO与K-MEPTS改性二氧化硅填充天然橡胶混炼胶的填料网络表征 | 第147-148页 |
5.6.2 不同比例AEO与K-MEPTS改性二氧化硅填充天然橡胶混炼胶的微观形貌 | 第148-150页 |
5.7 不同比例AEO与K-MEPTS改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的动、静态性能 | 第150-152页 |
5.7.1 不同比例AEO与K-MEPTS改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的静态力学性能 | 第150-151页 |
5.7.2 不同比例AEO与K-MEPTS改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的动态性能 | 第151-152页 |
5.8 小结 | 第152-153页 |
参考文献 | 第153-157页 |
6 隔离型改性剂的制备及在橡胶/二氧化硅复合材料中的应用研究 | 第157-177页 |
6.1 引言 | 第157-158页 |
6.2 隔离型改性剂TSPD的设计与表征 | 第158-161页 |
6.2.1 隔离型改性剂TSPD的设计结构 | 第159页 |
6.2.2 隔离型改性剂TSPD的红外图谱 | 第159-160页 |
6.2.3 隔离型改性剂TSPD的质谱 | 第160-161页 |
6.2.4 隔离型改性剂TSPD的核磁图谱(氢谱) | 第161页 |
6.3 隔离型改性剂TSPD改性二氧化硅的表征 | 第161-166页 |
6.3.1 隔离型改性剂TSPD改性二氧化硅及纯二氧化硅的热失重曲线 | 第162-163页 |
6.3.2 隔离型改性剂TSPD改性二氧化硅及纯二氧化硅的粒径分布曲线 | 第163页 |
6.3.3 隔离型改性剂TSPD改性二氧化硅及纯二氧化硅的扫描电镜(SEM)照片 | 第163-164页 |
6.3.4 隔离型改性剂TSPD改性二氧化硅的理论结构分析 | 第164-166页 |
6.4 隔离型改性剂改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的性能研究 | 第166-172页 |
6.4.1 纯二氧化硅及隔离改性二氧化硅填充天然橡胶混炼胶的填料网络表征 | 第167-168页 |
6.4.2 纯二氧化硅及隔离改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的微观形貌 | 第168-169页 |
6.4.3 纯二氧化硅及隔离改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的静态力学性能 | 第169-170页 |
6.4.4 纯二氧化硅及隔离改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的动态性能 | 第170-172页 |
6.5 小结 | 第172-173页 |
参考文献 | 第173-177页 |
7 新型非硅氧烷结构偶联剂的制备及在橡胶/二氧化硅复合材料中的应用研究 | 第177-197页 |
7.1 引言 | 第177-178页 |
7.2 新型非硅氧烷结构偶联剂ETPL的表征 | 第178-181页 |
7.2.1 新型非硅氧烷结构偶联剂ETPL的红外图谱 | 第178-179页 |
7.2.2 新型非硅氧烷结构偶联剂ETPL的质谱 | 第179-180页 |
7.2.3 新型非硅氧烷结构偶联剂ETPL的核磁图谱 | 第180-181页 |
7.3 新型非硅氧烷结构偶联剂ETPL改性二氧化硅的表征 | 第181-185页 |
7.3.1 新型非硅氧烷结构偶联剂ETPL改性二氧化硅的红外表征 | 第181-182页 |
7.3.2 新型非硅氧烷结构偶联剂ETPL改性二氧化硅的热失重表征 | 第182-184页 |
7.3.3 新型非硅氧烷结构偶联剂ETPL改性二氧化硅的沉降特性 | 第184-185页 |
7.4 新型非硅氧烷结构偶联剂ETPL改性二氧化硅填充天然橡胶混炼胶的硫化特性 | 第185-187页 |
7.5 新型非硅氧烷结构偶联剂ETPL改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的性能研究 | 第187-192页 |
7.5.1 纯二氧化硅及EP-MS等几种改性二氧化硅填充天然橡胶混炼胶的填料网络表征 | 第187-188页 |
7.5.2 纯二氧化硅及EP-MS等几种改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的微观结构 | 第188-189页 |
7.5.3 纯二氧化硅及EP-MS等几种改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的静态力学性能 | 第189-190页 |
7.5.4 纯二氧化硅及EP-MS等几种改性二氧化硅填充天然橡胶复合材料的动态性能 | 第190-192页 |
7.6 小结 | 第192-193页 |
参考文献 | 第193-197页 |
8 结论 | 第197-201页 |
研究成果及发表的学术论文目录 | 第201-203页 |
致谢 | 第203-205页 |
作者及导师简介 | 第205-209页 |
附件 | 第209-210页 |