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纤维素
丁苯橡胶
复合
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纤维素丁苯橡胶复合材性能的研究,纤维素,丁苯橡胶,复合,性能,研究
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太原工业学院毕业论文开题报告学 生 姓 名：李雪飞学 号：102074420系 部：材料工程系专 业：高分子材料与工程论 文 题 目：纤维素/丁苯橡胶复合材料性能的研究指导教师:孟美俊 2014年3月18日开题报告填写要求1开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业论文工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3学生的“学号”要写全号（如072074123），不能只写最后2位或1位数字；4. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”；5. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。毕 业 论 文 开 题 报 告一论文研究目的及意义：1研究目的： 以丁苯橡胶为基体材料，纤维素为增强材料及相应的配合剂，制得复合材料，对其力学性能和相关性能进行研究。2 研究意义： 丁苯胶是一种产量最大的合成橡胶，据统计1991年全世界总产量为7.55Mt，约占合成橡胶的55%，占全部橡胶的34%，其中大约有70%用于轮胎业。 橡胶的磨耗性能是橡胶制品的一项非常重要的指标，橡胶制品耐磨性的好坏与他们的使用寿命和使用安全密切相关，因此对橡胶耐磨性的研究是当今摩擦学研究的热点。 对于各种辊、胶带等制品来讲，由于其使用条件与其他的橡胶制品不同，因此摩擦特性、耐磨特性是其重要的物性之一。 通过研究，增强其力学性能与耐磨性，有助于改善制品品质延长使用寿命。对于该产品的开发研究具有重要的市场价值。二国内外研究进展：丁苯橡胶是苯乙烯和丁二烯的共聚物。丁苯橡胶按聚合方法分类，可分为乳液聚合和溶聚二种，乳液聚合丁苯橡胶的合成技术是由德国I.G.Farben公司1933年研制成功的。溶聚丁苯橡胶是60年代投入工业化生产的，由于这种胶具有较低的滚动阻力，故发展较快。据统计丁苯橡胶在1991年全世界总产量为7.55Mt，约占合成橡胶的55%，占全部橡胶的34%，其中大约有70%用于轮胎工业。丁苯橡胶是浅黄色弹性固体，密度随苯乙烯含量的增加而变大，耐油性差，但介电性能较好，橡胶抗拉强度只有20-35Kg/cm2，加入炭黑补强后，抗拉强度可达250-280Kg/cm2；其黏合性弹性和形变发热量均不如天然橡胶，但耐磨性耐自然老化性耐水性气密性等却优于天然橡胶，因此是一种综合性能较好的橡胶。丁苯橡胶是橡胶工业的骨干产品，它是合成橡胶第一大品种，综合性能良好，价格低，在多数场合可代替天然橡胶使用，主要用于轮胎工业，汽车部件、胶管、胶带、胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。丁苯橡胶是一种耗量最大的通用合成橡胶，应用广泛，除要求耐油、耐热、耐特种介质等特殊性能外的一般场合均可使用。丁苯橡胶主要应用于轮胎工业。在轮胎工业中，丁苯橡胶在轿车胎、小型拖拉机胎及摩托车胎毕 业 论 文 开 题 报 告中应用比例较大，而在载重胎及子午胎中的应用比例则较小。丁苯橡胶在无特殊要求的胶带、胶管中及一些工业制品中也获得了广泛的应用。例如，用于运输带的覆盖胶、输水胶管、胶鞋大底、胶辊、防水橡胶制品、胶布制品等。20世纪80年代初期，英国的Duniop公司和荷兰的Shell公司通过高分子设计技术共同开发了新的低滚动阻力型SSBR产品。荷兰Shell公司和登录普轮胎公司共同开发了新型SSBR产品，日本合成橡胶公司与普利斯通公司共同开发了新型锡偶联SSBR等第二代SSBR产品，这标志着SSBR的生产技术己进入了新的阶段。中国SSBR的开发较晚，1982年北京燕山石化公司研究院对正丁基锂-四氢呋喃-环己烷体系的苯乙烯和丁二烯共聚进行了小试研究，1984年进行了放大试验，1989年研制了一种新型节能SSBR，1kt级的工业装置开发成功，1996年北京燕山石化公司开发成功10kt级的SSBR生产线，并与有关单位合作，在汽车轮胎、自行车胎、胶鞋、杂品和改性沥青等方面相继进行了应用研究。北京橡胶工业研究设计院对SSBR的基本物性、加工性能评价和轮胎胎面配方等方面进行了研究。 近年来中国开展了许多丁苯橡胶科研开发与技术改革，大连理工大学化工学院与燕山石化研究院以正丁基锂为引发剂合成了丁二烯-苯乙烯二嵌段共聚物，该共聚物与普通溶聚丁苯橡胶相比，不仅具有良好的物理机械性能，同时具有低滚动阻力和高抗湿滑性能，此外还采用由正丁基锂和二乙烯基苯合成的多螯型引发剂及SnCl4偶联剂等合成了具有宽相对分子质量分布、高门尼粘度的溶聚丁苯橡胶，并且采用湿法充油制得了物理机械性能优异的充油丁苯橡胶。兰州石化公司石化研究院自行研制开发出了粉末丁苯橡胶制备技术，并实现了中试放大，经每年200吨规模的中试验证明该技术凝聚工艺平稳，过程易于控制，产品性能稳定，重复性好，属国内首创技术，该技术应用于沥青改性方面，具有掺混工艺简单、易于分散、改善沥青低温性能的特点，并填补了国内粉末丁苯橡胶改性沥青领域的空白。三本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1.需要解决的问题 （1）通过合理匹配及协同作用，可呈现出单一材料所不具备的优异性能； （2）讨论加入不同数量纤维素对丁苯橡胶合材料的增强效果，并找到合适的用量来增强复合材料。2.采用的研究手段毕 业 论 文 开 题 报 告 （1）原材料：丁苯橡胶，纤维素。 （2）基本配方：SBR-1500 100；氧化锌5；硬脂酸2；促进剂CZ 1：纤维素 变量；硫磺2.5。 （3）纤维素/丁苯橡胶复合材料耐磨性能测试：阿克隆磨耗实验。 （4）纤维素/丁苯橡胶复合材料的力学性能测试。3.具体步骤 （1）先在开炼机上（前辊50，后辊45）制好母胶，然后依次加入配方中的药品，最后加入硫磺，混炼均匀后经几次薄通后下片。在平板硫化机上进行硫化，温度160，压力10MPa。 （2）采用阿克隆磨耗试验机对复合材料耐磨性进行测试把样品裁成宽度为12.70.2mm，厚度为3.20.2mm，长度为胶轮的周长，两面打磨好，用胶水把样品粘在胶轮上，粘接时样品不应受到张力，接头粘接时应该平滑过渡，并呈45对接，粘接后样品在实验室环境中停放8小时以上。把粘好的样品固定在胶轮轴上，将砝码放置于砂轮支架上，接通电子计数器电源，打开电源开关，调节预置数按键至600转，启动电机，开始预磨试验。预磨后取下，用刷子刷干净胶屑，用电子天平称其重量m（精确到0.001g）。把称好的样品固定在胶轮轴上，设定试验次数，调节预置数建至1341转清零，启动电机，开始试验，待试验次数达到后，取下样品，用刷子刷干净胶屑，在1小时内，用天平称其重量m（精确到0.001g）。四论文工作进度安排：论文各阶段名称起止时间查阅文献资料，确定实验方案2014年1月3日-2014年3月18日购买原材料，制定实验方案，技术路线2014年3月19日-2014年3月25日改变纤维素含量制备丁苯胶/纤维素复合材料2014年3月26日-2014年5月8日对复合材料的性能进行测试（拉伸、撕裂）2014年5月9日-2014年6月1日分析实验数据，查漏补遗2014年6月1日-2014年6月3日完成毕业论文及答辩工作2014年6月4日-2014年6月22日五主要参考文献：1 胡波. 丁苯橡胶磨耗性能的影响因素及机理探讨J. 橡胶参考资料, 2004(1): 67-70.毕 业 论 文 开 题 报 告2 董凌波. 溶聚丁苯胶耐屈挠疲劳性能的研究J. 特种橡胶制品, 2009(9): 1310-1312.3 王林艳, 张涛, 胡刚, 谭英杰, 梁玉蓉. 有机粘土/NBR纳米复合材料的微观结构与性能, 2011, 58(11): 653-657.4 叶春葆.丁二烯苯乙烯系列共聚橡胶J. 特种橡胶制品, 2011, 20(1): 11-18. 5 王世朝. 高乙烯基溶聚丁苯橡胶技术开发及应用性能研究J. 世界橡胶工厂, 2003(7): 393-397.6 张萍. 溶聚丁苯橡胶SSBR2305的结构与性能J. 合成橡胶应用, 1999(4): 213-216. 7 黄玉东编著. 聚合物表面与界面技术M. 化学工业出版社, 2003(5): 30-35. 8 Rathanawan M, Woothiehai T, Ratree L O. Structure and Properties of natural rubber and modified montmorillonite nanocompositesJ. Rubber Chem. Technol, 2003, 76(2): 406-418.9 Lpez-Manchado M, Herrero B, Arroyo M. Organoclay natural rubber nanocomposites synthesized by mechanical and solution mixing methodsJ. Polym. Int, 2004, 53(11): 1766-1772.10 Kornmann X, Berglund L A, Sterte J, et al. Nanocomposites based on montemorillonite and unsaturated polyesterJ. Polymer Engineering and Seienee, 1998, 38(8): 1351. 毕 业
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