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《华南理工大学》 2010年
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新型稀土配合物橡胶防老剂的制备及应用研究

谢婵  
【摘要】:橡胶的老化与防老化是橡胶理论和应用的一个重要问题。当前橡胶防老剂的发展方向是高效、多功能化、环保和低成本。合成新型环保型高效多功能橡胶防老剂对于橡胶制品的使用和橡胶工业的发展具有重要的理论和实际意义。 本文合成了14种新型2-巯基苯并咪唑稀土配合物,通过红外光谱分析、元素分析、X射线衍射等方法对配合物进行了表征,确定配合物的结构式为:REL2(OH)?XH2O(RE=镧~镥,除钷外,L=2-巯基苯并咪唑,X=1或2)。同时选择天然橡胶和丁苯橡胶两种橡胶体系,研究了2-巯基苯并咪唑稀土配合物对天然橡胶硫化胶和丁苯橡胶硫化胶的热氧老化、紫外光老化、臭氧老化及动态老化性能的影响及其作用机理,并与防老剂4010NA及防老剂MB进行了比较。 选用自制的十四种稀土配合物,与天然橡胶按常规方法进行混炼、硫化制得硫化胶。采用红外光谱、X射线光电子能谱、交联密度测定、力学性能测试等方法研究了钐配合物对天然橡胶硫化胶热氧老化过程的化学组成、硫化胶结构和力学性能的影响。通过热分析方法探讨了钐配合物对天然橡胶硫化胶防老化作用的机理。结果表明钐配合物对天然橡胶硫化胶有显著的防老化作用,其防老化效果优于防老剂4010NA和防老剂MB。钐配合物一方面通过结构中的硫醚键分解氢过氧化物,另一方面稀土钐离子与老化过程中产生的含氧自由基及含氧化合物作用,从而达到了较好的防老化效果。热氧化动力学计算得出添加钐配合物天然橡胶硫化胶的热氧化活化能高于添加防老剂4010NA和添加防老剂MB硫化胶的热氧化活化能值。 通过全反射红外光谱、力学性能测试、表面形貌分析等方法研究了2-巯基苯并咪唑钐配合物对天然橡胶耐紫外光老化、臭氧老化和疲劳老化性能的影响,并与橡胶防老剂4010NA及防老剂2-巯基苯并咪唑进行了比较。结果表明稀土配合物的加入可以对天然橡胶硫化胶紫外光老化、臭氧老化和疲劳老化起到较好的防护作用,其综合防老化效果优于防老剂4010NA和防老剂MB,但防臭氧老化效果稍逊于防老剂4010NA。 采用自制的十四种稀土配合物,与丁苯橡胶按常规方法进行混炼、硫化制得硫化胶,热氧老化性能测试表明2-巯基苯并咪唑稀土配合物对丁苯橡胶硫化胶的热氧老化有较好的防老化效果。分别采用微分法和积分法计算出了添加不同防老剂丁苯橡胶硫化胶的热氧化活化能,两种方法计算结果相近。利用Ozawa公式计算出了不同失重百分率时的热氧化活化能,结果显示,添加钐配合物丁苯橡胶硫化胶在不同失重率对应的活化能比添加防老剂4010NA及添加防老剂MB硫化胶相应的活化能数值都高,说明2-巯基苯并咪唑钐配合物对丁苯橡胶硫化胶的热氧老化防护效果较防老剂4010NA及防老剂MB更为显著。 通过全反射红外光谱、力学性能测试、表面形貌分析等方法,研究了合成的2-巯基苯并咪唑稀土钐配合物对丁苯橡胶紫外光老化、臭氧老化和疲劳老化性能的影响,并与橡胶防老剂4010NA及防老剂2-巯基苯并咪唑进行了比较。研究表明稀土配合物的加入可以对丁苯橡胶硫化胶紫外光老化、臭氧老化和疲劳老化起到较好的防护作用,其综合防老化效果优于防老剂4010NA和防老剂MB,但防臭氧老化效果稍逊于防老剂4010NA。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ330.38

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 杨超;维生素C稀土配合物橡胶防老剂的制备及其在天然橡胶中的应用研究[D];华南理工大学;2011年
2 杨昌金;环氧化天然橡胶防热氧老化体系的研究[D];海南大学;2012年
3 吴安安;新型稀土配合物橡胶防老剂的制备及其在丁苯橡胶中的应用研究[D];华南理工大学;2012年
4 潘锐贤;稀土配合物橡胶防老剂的负载与复配研究[D];华南理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 王晓君;许博;刘吉平;;硝酸异丙酯热性能研究进展[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
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6 刘朝晖;褚晨枫;张起森;;沥青路面厂拌热再生技术与设备[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
7 王成忠;李玲;宋云华;黄丽;;聚氟乙烯热分解动力学研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
8 许英霞;秦克章;丁奎首;缪宇;方同辉;徐兴旺;孙赫;;东疆红山Cu-Au矿床氧化带中铜叶绿矾和高铁叶绿矾的首次发现及其矿物学特征[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年
9 付明;陶诗泉;王勇;;SBR橡胶基柔性屏蔽材料制备工艺研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第5册)[C];2009年
10 黄玮;熊洁;高小铃;熊亮萍;许云书;傅依备;;特种核环境中甲基乙烯基硅橡胶泡沫材料的辐射效应研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第8册)[C];2009年
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2 高传慧;碱式硫酸镁晶须的合成及表面改性研究[D];中国海洋大学;2010年
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10 秦麟卿;含水无机物/热固性树脂复合材料的制备及阻燃性能研究[D];武汉理工大学;2010年
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1 唐京禧;农业废弃物热解特性的研究[D];华中农业大学;2010年
2 郑艳敏;煤氧化的反应机理函数和热效应的研究[D];河南理工大学;2010年
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【同被引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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【二级引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 潘锐贤;稀土配合物橡胶防老剂的负载与复配研究[D];华南理工大学;2012年
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中国期刊全文数据库 前10条
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6 胡志家;邱薇薇;张其锦;朱冰;;稀土配合物液芯光纤的放大自发辐射现象[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
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8 焦鹏冲;徐海兵;;通过桥联配体调控稀土配合物的结构和性能[A];中国化学会第28届学术年会第11分会场摘要集[C];2012年
9 徐海兵;;功能稀土配合物结构与性能调控[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
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3 李浪;稀土——新能源的宝库[N];科技日报;2000年
4 刘莉 赵雪;用好手中这捧“土”[N];科技日报;2004年
5 于柏林 记者 张兆军;世界首条二氧化碳聚合物生产线建成[N];科技日报;2004年
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7 记者 王永珍;福建离子型稀土矿储量全国居前[N];福建日报;2010年
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7 于苗;新型稀土卟啉液晶化合物的合成与功能研究[D];吉林大学;2005年
8 谢婵;新型稀土配合物橡胶防老剂的制备及应用研究[D];华南理工大学;2010年
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10 温世鹏;稀土有机配合及其复合材料的荧光性能研究[D];北京化工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 王兴锋;酰胺型开链配体及其稀土配合物的合成、表征及荧光性质的研究[D];兰州大学;2008年
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5 伊春丽;酰胺型多足桥联配体稀土超分子配合物的研究[D];兰州大学;2008年
6 马松涛;光致发光稀土/丙烯酸酯类聚氨酯材料的制备及性能研究[D];郑州轻工业大学;2010年
7 赵全芹;不对称三明治型酞菁稀土配合物LB膜的制备、结构表征及性质研究[D];山东大学;2005年
8 何文杰;吨酮冠醚类配体及其稀土配合物的研究[D];兰州大学;2010年
9 梁兆玲;三种有机化合物、某些稀土化合物和配合物的抗HIV活性研究[D];云南师范大学;2004年
10 刘国德;新型β-二酮类配体及其稀土配合物的合成、表征及荧光性能[D];中北大学;2011年
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