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

论文摘要

提高橡胶制品的使用寿命是一个关系节约资源和环境保护的现实问题。开发新型高效、环保的橡胶防老剂具有重要的理论和实际意义。本文合成了一种新型的维生素C稀土配合物橡胶防老剂,通过红外光谱、核磁共振碳谱、X射线衍射分析、热失重分析、元素分析等测试方法表征了配合物的结构,推测配合物的组成为：La(C6H706)3·3H2O。把维生素C稀土配合物作为防老剂应用到天然橡胶及天然橡胶/炭黑两种体系中,研究了配合物对天然橡胶硫化胶及天然橡胶/炭黑硫化胶的热氧老化性能、紫外老化性能、臭氧老化性能、耐磨性能、屈挠寿命等性能的影响,并初步探讨了配合物的防老化机理。同时,对维生素C稀土配合物的防老化效果与工业常用防老剂MB、RD、4010NA的防老化效果进行了对比。热氧老化研究发现,添加维生素C稀土配合物的天然橡胶硫化胶及天然橡胶/炭黑硫化胶热氧老化后有很高的力学性能保持率。红外光谱显示,维生素C稀土配合物能减少热氧老化后的产物。从热失重分析结果可知,维生素C稀土配合物对天然橡胶硫化胶及天然橡胶/炭黑硫化胶的热分解温度基本无影响。由紫外老化及臭氧老化试验可知,维生素C稀土配合物能提高天然橡胶硫化胶及天然橡胶/炭黑硫化胶耐紫外老化和耐臭氧性能。表面形貌分析表明,维生素C稀土配合物能很好地阻止天然橡胶硫化胶及天然橡胶/炭黑硫化胶紫外老化时表面裂纹的产生及延缓臭氧老化时表面龟裂的生长。此外,维生素C稀土配合物能提高天然橡胶硫化胶及天然橡胶/炭黑硫化胶耐磨性能,减小两种硫化胶的阿克隆磨耗体积。屈挠龟裂试验表明,维生素C稀土配合物能略微提高天然橡胶硫化胶及天然橡胶/炭黑硫化胶的屈挠寿命。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 橡胶老化及其防护概述
• 1.2.1 橡胶热氧老化
• 1.2.2 橡胶光老化
• 1.2.3 橡胶臭氧老化
• 1.2.4 橡胶疲劳老化
• 1.3 维生素C抗氧化性概述
• 1.4 稀土在橡胶中的应用
• 1.5 本论文研究的目的意义、主要内容及创新之处
• 1.5.1 本研究的目的与意义
• 1.5.2 本研究主要内容
• 1.5.3 本研究的创新之处
• 第二章 维生素C稀土配合物合成及表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试验原料
• 2.2.2 稀土氯化物及配合物的制备
• 2.2.3 测试及表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 反应条件对配合物产率的影响
• 2.3.2 FTIR分析
• 13C-NMR分析'>2.3.3¹³C-NMR分析
• 2.3.4 X-Ray衍射分析
• 2.3.5 TG分析
• 2.3.6 元素分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 维生素C稀土配合物在天然橡胶中的防老化应用
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试验原料
• 3.2.2 试样制备
• 3.2.3 仪器与测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 硫化特性
• 3.3.2 基本力学性能
• 3.3.3 热氧老化性能
• 3.3.4 紫外老化性能
• 3.3.5 臭氧老化性能
• 3.3.6 耐磨性能
• 3.3.7 屈挠性能
• 3.4 本章小结
• 第四章 维生素C稀土配合物在天然橡胶/炭黑（NR/CB）复合材料中的防老化应用
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试验原料
• 4.2.2 试样制备
• 4.2.3 仪器与测试
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 硫化特性
• 4.3.2 基本力学性能
• 4.3.3 热氧老化性能
• 4.3.4 紫外老化性能
• 4.3.5 臭氧老化性能
• 4.3.6 耐磨性能
• 4.3.7 屈挠性能
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件