可注塑成型天然橡胶组合物的硫化机理
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西安航天复合材料研究所

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Vulcanization Mechanism of Injection Moldable Natural Rubber Composition
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    摘要:

    本论文通过DSC测试,旋转流变仪测试,以及原位红外和二维光谱分析探究了可注塑成型天然橡胶(NR)复合物的流变机理。DCS测试说明NR橡胶复合物的最大放热峰出现在168℃附近对应最大交联反应速率。进一步地,结合原位红外光谱测试探究了NR橡胶复合物外扰温度的升高(30-230℃)在研究了NR的交联反应过程。由原位红外光谱可知,随着温度的升高,NR橡胶复合物中的甲基和亚甲基的吸收峰逐渐减弱,同时硫化交联反应不断消耗NR橡胶复合物中的-C=C-键。移动窗口二维相关红外(MW2D)光谱分析可以表明天然橡胶中-C=C-转变发生在70 ℃和110 ℃,最大交联温度为177 ℃,本论文对天然橡胶的硫化机理研究具有一定的借鉴意义。

    Abstract:

    In this article, the cross-linking reaction process of injection-molded natural rubber (NR) composites was analyzed through DSC tests, rotational rheometer tests infrared spectroscopy and moving-window two–dimensional correlation spectroscopy (MW2D) spectrum. The DCS test showed that the maximum exothermic peak of the NR rubber compound appeared at around 168℃ corresponding to the maximum crosslinking reaction rate. Furthermore, combined with in-situ infrared spectroscopy, the increase of external disturbance temperature (30-230℃) of NR rubber compound was investigated and the cross-linking reaction process of NR was studied. According to in-situ infrared spectroscopy, as the temperature increases, the absorption peaks of methyl and methylene groups in the NR rubber compound gradually weaken, and the vulcanization and crosslinking reaction continues to consume -C=C- in the NR rubber compound. Moving window two-dimensional correlation infrared (MW2D) spectroscopy analysis indicate that the -C=C-transition in NR occurs at 70 ℃ and 110 ℃, and the maximum crosslinking temperature is 177 ℃. This thesis has a certain degree of research reference meaning on the vulcanization mechanism of NR.

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  • 收稿日期:2021-10-08
  • 最后修改日期:2021-11-23
  • 录用日期:2022-03-26
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