《（毕业设计论文）《木质素对填充IIR胶料结构与性能的影响》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（毕业设计论文）《木质素对填充IIR胶料结构与性能的影响》（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精品 本科毕业设计（论文） 木质素对填充木质素对填充 IIR 胶料结构与性能的影响胶料结构与性能的影响 学学 院院 材料与能源学院材料与能源学院 专专 业业 高分子材料与工程高分子材料与工程 年级班别年级班别 2008 级（级（4）班）班 学学 号号 3108007650 学生姓名学生姓名 指导教师指导教师 副教授副教授 2012 年年 06 月月 10 日日 精品 2 摘摘 要要 本论文本着充分利用木质素、 减少其对生态环境的影响和带来良好的经济效应 为主要目的， 研究了木质素对填充丁基橡胶的结构与性能的影响。实验中使用腰果 壳油（NC700）对木质素进行改性研究，后采用湿法浸泡的木质素填充
2、丁基橡胶的 方式对比采用腰果壳油改性的木质素 填充丁基橡胶的方式， 表征改性木质素的粒径 大小，并研究不同品种与不同用量的木质素对丁基橡胶的性能影响，发现：腰果壳 油改性后的木质素的粒径变小，具有更好的分散性能。经腰果壳油改性后的木质素 填充的丁基橡胶，邵氏硬度、定拉伸应力都有明显的下降，而其断裂强度、撕裂强 度、都在改性木质素 量为 40 份60 份时候出现峰值；永久变形会变大。对比湿法 浸泡的木质素填充的丁基橡胶的各项性能都随着木质素的用量增加而不断增大。 实验证明：湿法浸泡木质素填充丁基橡胶的性能要比腰果壳油改性木质素填充 丁基橡胶的性能要好。 关键词：木质素 丁基橡胶 腰果壳油 改性
3、性能 精品 3 Abstract This thesis is in line with the full use of the lignin, reduce its impact on the ecological environment and economic effects for the main purpose, We studied the impact of lignin on the structure and properties of filled butyl rubber. Modification of lignin used in the experiments o
4、f cashew nut shell oil (NC700), the latter using the contrast of wet immersion lignin filled butyl rubber with cashew nut shell oil modified lignin filled butyl rubber and characterization of changes lignin particle size, and study the performance impact of different varieties with different amount
5、of lignin on the butyl rubber, found: the smaller the diameter of the cashew nut shell oil modified lignin, better dispersion performance. Cashew nut shell oil modified lignin-filled butyl rubber, Shore hardness, given tensile stress has a significant decrease, while the breaking strength, tear stre
6、ngth, are modified lignin amount of 40 60 when the peak; permanent deformation becomes large. The performance of the contrast wet soak the lignin-filled butyl rubber are increasing with the increase in the amount of lignin. The results show: the performance is better wet performance than soaking lig
7、nin-filled butyl rubber, cashew nut shell oil modified lignin filled butyl rubber. Key words: lignin IIR CNSL modified performance 精品 4 目目 录录 1 绪论 .1 1 引言.1 1.2 木质素的概述.1 1.2.1 木质素的结构.1 1.2.2 木质素的物理和化学性质.2 1.2.3 木质素的改性.2 1.2.4 木质素在橡胶中的应用 .4 1.3 丁基橡胶的概述 .5 1.4 腰果壳油的概述与应用 .6 1.4.1 腰果壳油用作酚醛树脂的改性剂.7 1.4.
8、2 腰果壳油用作橡胶的增塑剂 .7 1.4.3 腰果壳油用作涂料的添加剂 .8 1.4.4 腰果壳油用作粘合剂的改性剂 .8 1.5 有关木质素与丁基橡胶的研究 .8 1.6 本课题研究的意义、目的及内容 .9 2.实验部分 .10 2.1 主要原料 .10 2.2 硫化体系的选择 .10 2.3 主要设备器 .10 2.4 基本配方 .11 2.5 实验步骤与过程 .11 2.5.1 改性木质素的制备 .11 2.5.2 湿法浸泡木质素的制备 .12 2.5.3 木质素与丁基橡胶的混炼 .12 2.6 性能测试 .13 3 结果与讨论 .15 3.1 表征改性木质素的粒径 .15 精品 5
9、3.2 湿法浸泡木质素份量对 IIR 性能的影响 .16 3.3 改性木质素份量对 IIR 性能的影响 .17 3.4 不同类型木质素对 IIR 性能的影响 .18 3.4.1 不同类型的木质素对 IIR 硬度的影响 .18 3.4.2 不同类型的木质素对 IIR 定伸应力的影响 .19 3.4.3 不同类型的木质素对 IIR 拉伸强度的影响 .20 3.4.4 不同类型的木质素对 IIR 撕裂强度的影响 .21 4 结论 .22 参考文献.23 致谢 .25 精品 - 1 - 1 绪论绪论 1.1 引言引言 木质素是植物界中仅次于纤维素的第二丰富的天然高分子材料，制浆造纸工业每 年要从植物中
10、分离大约 1.4 亿吨纤维素,同时得到 5000 万吨左右的木质素副产品,由于我 国以麦草、稻草、芦苇、甘蔗渣造纸为主,很难进行碱回收,超过 95%的木质素仍直接排 入江河或浓缩后烧掉,木质素成为造纸废水中的主要污染物,数量之大,占到全国工业废水 量的 30%,严重的污染了环境,成为我国废水控制的第一对象1。 再过几十年或稍长一点时间,石化资源枯竭了,木质素将成为有机化合物(特别是芳 香族化合物)的主要来源之一。无论从综合治理水污染或利用固态废弃物的角度,还是从 节省高分子材料等资源方面考虑,都使利用木质素这一天然可再生的废弃资源的研究具 有重大的经济价值和深远的社会意义。在另一方面考虑是，从
11、 50 年代起,国内外转为研 究把木质素经化学改性后在橡胶加工厂像碳黑一样直接混入橡胶中使用。橡胶工业每 年所需碳黑数量很大,而碳黑生产又造成严重的环境污染,且碳黑含有多种硝基多环芳烃, 有潜在的致癌作用。所以研究从造纸黑液中提取木质素并加工成橡胶补强剂代替橡胶 加工工艺中一部分碳黑,将有重要意义。 1.2 木质素的概述木质素的概述 1.2.1 木质素的结构 木质素是由聚合的芳香醇构成的一类天然高分子化合物，存在于木质组织中，主 要作用是通过形成交织网络来硬化细胞壁。木质素主要位于纤维素纤维之间，起抗压 作用。在木本植物中，木质素占 25%，是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一 位)。
12、木质素的结构复杂，其结构单元为苯丙烷型的，非结晶性的，三维高分子网状化 合物。按照植物种类不同，木质素可分为针叶材、阔叶材和草本植物木质素三大类。 针叶材木质素主要由愈创木基丙烷单元所构成，阔叶材木质素主要由愈创木基丙烷单 元和紫丁香基丙烷的结构所构成，草本植物木质素主要由愈创木基丙烷单元和紫丁香 基丙烷单元及对羟基苯丙烷单元所构成。这些单元的结构如图 l-1。 精品 - 2 - 图 1-1 木质素三种主要的苯丙烷单元结构示意图 目前，对木质素结构还尚未完全弄清。经过光谱法、生物合成、模型物法等多种方 法研究结果确定，木质素基本上都是由苯丙烷基单元(C6C3)经碳碳键和碳氧键相互连 接和无规则
13、偶合而成的，是具有三维空间结构的复杂无定型高聚物。 1.2.2 木质素的物理和化学性质 木质素的物理性质不但与植物的种类有关，而且与分离和提取方法有直接关系。 原本木质素是一种不溶性的白色或接近白色的固体物质，平时所见木质素颜色是在分 离提取过程中造成的。木质素相对密度大约在 1.351.50 之间。木质素有比较高的燃烧 值,是一种聚集体，结构中存在许多极性基团，尤其是较多的羟基，造成了很强的分子 内和分子间的氢键，因此原本木质素不溶于一般溶剂，分离过程因发生了缩合或降解 反应，从而使木质素能溶于某些物质。碱木素不溶于水，但是溶于具有氢键构成能力 强的溶剂，如 NaOH 水溶液中、二氧六环、丙酮、甲基溶纤剂和吡啶等溶剂中；磺酸 盐木质素可溶于各种 pH 值的水溶液中，而不溶于有机溶剂中。原本木质素为热塑性高 分子物质，无确定的熔点，具有玻璃态转化温度。木质素的比表面积大，质轻，在电 子显微镜中看到的木质素的形状为球形或块状。 木质素化学结构非常复杂，具有较强的化学反应能力。其反应可大致分为芳香核 选择性反应和侧链反应两大类，相对应的官能团分别为芳香核、酚基和羰基、醇羟基、 乙烯基等和苯甲
