丁腈膠乳(NBR)是目前消耗量較大的特種橡膠之一,它的應(yīng)用極其廣泛,主要用于生產(chǎn)耐油膠管制品及阻燃運(yùn)輸帶、密封制品和手套等,它也是汽車生產(chǎn)必不可少的膠種。采用十八烷基胺（ODA）接枝改性G-O，并用維生素C（L-AA）還原的方法制備了ODA改性的石墨烯（G-ODA）。本研究主要是述及丁腈膠乳的輻射硫化的條件及性能。選擇丁腈膠乳乳液中分別加入敏化劑n-BA(丙ｘｉ酸正丁酯)與多官能團(tuán)單體TMPTMA(ｊｉ丙ｘｉ酸三羥甲ｊｉ丙烷酯),在室溫條件下,利用60Co源γ射線與電子束輻照后,再加入適量抗老化劑,取適量膠乳在玻璃皿上自然流延成膜,以及讓丁腈膠乳乳液先自然流延成膜再以電子加速ｑｉ輻照處理后,測(cè)試膠膜的力學(xué)性能,分析其交聯(lián)行為,并用傅立葉紅外光譜進(jìn)行表征。

為制備石墨/丁腈膠乳納米復(fù)合材料,首先采用超聲波粉碎處理膨脹石墨來(lái)制備石墨納米薄片,然后對(duì)直接共混、通過(guò)低聚物液體丁腈膠乳預(yù)處理石墨、以ｂｉｎｇ酮作為溶劑進(jìn)行溶液共混、采用不同表面活性劑進(jìn)行乳液共混的方法進(jìn)行了對(duì)比研究。結(jié)果表明,ｃｈｏｕ次提出的乳液共混法(LCM法)可成功地制備石墨/丁腈膠乳納米復(fù)合材料。電鏡觀察及XRD分析結(jié)果說(shuō)明,采用十二烷基磺酸鈉穩(wěn)定納米石墨水懸浮液,并與丁腈膠乳乳膠共混共沉制備的石墨/丁腈膠乳納米復(fù)合材料中,石墨分散均勻,片層的聚集體尺寸更小,達(dá)到了納米片層的尺度,而且同時(shí)存在橡膠大分子插層、表面活性劑插層以及未插層的多種石墨分散結(jié)構(gòu)。通過(guò)力學(xué)性能、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能、功能性能的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)石墨/丁腈膠乳納米復(fù)合材料具有大幅提高的力學(xué)性能,在10 phr的石墨用量?jī)?nèi),納米復(fù)合材料的硬度、定伸應(yīng)力及拉伸強(qiáng)度均隨著石墨用量的增加而明顯提高,斷裂伸長(zhǎng)率則有所下降;納米石墨的加入對(duì)復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量有明顯的增強(qiáng)其效果,特別是在橡膠態(tài)下,納米復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)模量比純膠大幅度提高,而且隨著石墨用量的增加,納米復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度明顯向高溫方向移動(dòng);復(fù)合材料的摩擦系數(shù)降低,磨損性能大大提高;復(fù)合材料還具有多樣的功能特性,如優(yōu)異的耐磨性能、優(yōu)異的氣體阻隔性能、一定的導(dǎo)電性能及導(dǎo)熱性能等。SEM和FT-IR結(jié)果表明,由于羧基丁腈膠乳分子結(jié)構(gòu)中含有大量的羧基,使得其與酚醛樹(shù)脂具有較好的相容性并能與酚醛樹(shù)脂發(fā)生化學(xué)鍵合,分子結(jié)構(gòu)中的羧基是造成羧基丁腈膠乳性能優(yōu)于其他橡膠體系的主要原因。

后通過(guò)LCM方法制備了納米石墨/羧基丁腈膠乳及納米石墨/丙ｘｉ酸酯橡膠復(fù)合材料,并對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能作了初步的研究。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)石墨在這兩種橡膠基體中的分散都很均勻,石墨片層的直徑較大、而厚度則在納米級(jí)范圍。力學(xué)性能測(cè)試表明,與石墨/丁腈膠乳納米復(fù)合材料相似,隨著納米石墨用量的增加(羧基丁腈膠乳中:0～20 phr;丙ｘｉ酸酯橡膠中:0～10 phr),復(fù)合材料的力學(xué)性能逐漸提高,其中以定伸應(yīng)力的提高為顯著。平衡溶脹實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、交聯(lián)密度的測(cè)定、自硫化前后橡膠材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的變化,則進(jìn)一步證實(shí)了自硫化的存在。

羧基液體丁腈膠乳的制備方法，包括以下步驟：一、將聚合釜抽真空，加入乙醇及丙ｘｉ腈，加入過(guò)氧化戊二酸，迅速升溫至80℃-90℃；二、再次加入過(guò)氧化戊二酸，反應(yīng)2-3h；研究了一種正凝聚法生產(chǎn)粉末丁腈膠乳制備工藝,采用用水溶性的1價(jià)、2價(jià)金屬鹽作凝聚劑,應(yīng)先噴入低硬度的凝聚劑Ⅰ,再噴入高硬度的凝聚劑Ⅰ溶液,最后再噴入凝聚劑Ⅱ徹底凝聚,使膠粒定型。三、聚合所得膠液在洗滌釜內(nèi)用水及乙醇洗滌，干燥，減壓脫水脫氣，即得端羧基液體丁腈膠乳。本發(fā)明提供的端羧基液體丁腈膠乳的制備方法，以過(guò)氧化戊二酸為引發(fā)劑、乙醇為溶劑制備端羧基液體丁腈膠乳重復(fù)性較好，所得產(chǎn)品粘度較低，收率較高，分子量分布比較均一。