固相力化學(xué)方法制備聚合物微粉及其對(duì)硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用.pdf

1、本文利用磨盤(pán)形力化學(xué)反應(yīng)器常溫粉碎聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮 (PEEK) 和廢舊輪胎橡膠，制備聚合物超細(xì)微粉和力化學(xué)活化膠粉。通過(guò)GPC、DSC、WXRD等方法研究了非晶聚合物PC、結(jié)晶聚合物PEEK 在剪切、擠壓等三維應(yīng)力場(chǎng)下的力化學(xué)變化和微觀結(jié)構(gòu)變化。根據(jù)二甲苯抽提精細(xì)輪胎膠粉的可溶物含量變化，研究了廢舊輪胎膠粉在磨盤(pán)碾磨過(guò)程中的力化學(xué)脫硫和力化學(xué)降解現(xiàn)象。用碾磨制備的PC超細(xì)微粉填充硅橡膠以部分代替白炭黑，考察PC超細(xì)微粉/氣相

2、白炭黑對(duì)硅橡膠的雜化增強(qiáng)效果。利用精細(xì)活化膠粉填充硅橡膠，研究了活化膠粉對(duì)硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理。 非晶聚合物PC在磨盤(pán)碾磨過(guò)程中發(fā)生輕微力化學(xué)降解，分子量降低，分子量分布變窄，碾磨20遍后PC數(shù)均分子量?jī)H降低 1500 左右。磨盤(pán)碾磨還可能造成PC自由體積增加。PC玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨碾磨時(shí)間增加持續(xù)降低，碾磨20遍后，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低了5℃。 結(jié)晶聚合物PEEK在剪切、擠壓等三維應(yīng)力場(chǎng)下不但發(fā)生力化學(xué)降解，而且部分晶體

3、遭到破壞發(fā)生無(wú)定形轉(zhuǎn)變，碾磨前其結(jié)晶度為46.19[％]，碾磨50遍后其結(jié)晶度降到35.69[％]。經(jīng)磨盤(pán)碾磨后，PEEK的熔融焓減小但熔融峰值溫度略有升高，可能是在應(yīng)力場(chǎng)作用下PEEK晶體中結(jié)晶不完善的次片晶相更容易遭到破壞。 在硅橡膠常規(guī)補(bǔ)強(qiáng)體系中引入PC超細(xì)微粉以部分代替白炭黑，PC超細(xì)微粉/氣相白炭黑雜化對(duì)硅橡膠具有雜化增強(qiáng)作用，能在一定程度上提高硅橡膠復(fù)合材料的撕裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，明顯降低硬度。引入超細(xì)微粉后，硅橡膠

4、復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性有所下降。利用磨盤(pán)形力化學(xué)反應(yīng)器能夠常溫粉碎廢舊輪胎，獲得力化學(xué)活化膠粉。輪胎橡膠在磨盤(pán)碾磨過(guò)程中發(fā)生力化學(xué)脫硫和輕微力化學(xué)降解，產(chǎn)生大分子自由基，大分子自由基通過(guò)歧化終止失活，形成新的不飽和鍵，從而提高了輪胎膠粉的活性。 力化學(xué)活化膠粉能夠明顯提高硅橡膠復(fù)合材料的力學(xué)性能。加入15份(質(zhì)量份)100目精細(xì)膠粉后，硅橡膠復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度從5.2MPa提高到7.4 MPa，撕裂強(qiáng)度從11.6 kN／m提高到13