1. 毕业设计(论文)的内容和要求
白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料具有抗湿滑性好和低滚动阻力特点,在绿色轮胎方面有着重要的应用前景。
然而,白炭黑无机粒子含有大量的硅羟基,在有机橡胶基体中的分散性一般不佳,从而影响白炭黑的补强效果以及复合材料的动态力学性能,同时二烯类橡胶的孤立双键易受到氧气的攻击,其防老化性能也亟需提升。
本课题拟通过偶联剂将防老剂接枝到白炭黑表面上,以期改善白炭黑的亲水表面,从而提高其在有机橡胶基体中的分散并改善防老剂的迁移问题;利用量子力学模拟QM和分子动力学模拟MD方法可进一步研究白炭黑的分散、补强效果及防老剂的防护机理,进而为高性能橡胶复合材料的设计与制备提供理论基础。
2. 参考文献
以下是与本课题相关的部分文献列表:[1] 吴国江. 橡胶防护蜡的作用机理及影响其防护性能的因素[J]. 橡胶工业, 1995(10):625-629.[2] 逯云玲, 殷德宏, 王玉荣, et al. 防老剂N-(4-苯胺基苯基)-甲基丙烯酰胺的制备及其在天然橡胶中的应用[J]. 合成橡胶工业, 2008, 31(4):298-301. [3] Gao X , Hu G , Qian Z , et al. Immobilization of antioxidant on nanosilica and the antioxidative behavior in low density polyethylene[J]. Polymer, 2007, 48(25):7309-7315.[4] 雷航鑫, 翁更生, 黄光速. 非迁移型防老剂的制备及在天然橡胶中的应用[J]. 合成橡胶工业, 2012, 35(5):366-370.[5] 颜和祥, 孙康, 张勇. 封端型巯基硅烷偶联剂对白炭黑补强NR性能的影响[J]. 橡胶工业, 2005, 52(2):79-81. [6] 颜和祥, 张勇, 张隐西, et al. 硅烷偶联剂及其对白炭黑的改性研究进展[J]. 橡胶工业, 2004, 51(6):376-379. [7] Pan Q, Wang B, Chen Z, et al. Reinforcement and antioxidation effects of antioxidant functionalized silica in styrenebutadiene rubber[J]. Materials Design, 2013, 50(17):558-565.[8] Guo L, Lei H, Zheng J, etal. Synthesis of nanosilica-based immobile antioxidant and its antioxidative efficiency in SBR composites[J]. Polymer Composites, 2013, 34(34):18561862.[9] Zhong B, Shi Q, Jia Z, et al. Preparation of silica-supported 2-mercaptobenzimidazole and its antioxidative behavior in styrene-butadiene rubber[J]. Polymer Degradation Stability, 2014, 110:260-267.[10] 孙婷婷, 章林溪, 夏阿根. 类蛋白质分子扩散系数的模拟计算[J]. 高分子学报, 2006, 1(2): 361-363.[11] Alder B J, Wainwright T E. Studies in molecular dynamics. I. General method[J]. The Journal of Chemical Physics, 2004, 31(2): 459-466.[12] 张国荣, 卢咏来, 高悦凯, et al. 不同压力条件下氢化丁腈橡胶的应力弛豫及分子动力学模拟研究[J]. 高分子学报, 2012, (03):44-49.[13] Wang Y H, Wang W H, Zhang Z, et al. Study of the glass transition temperature and the mechanical properties of PET/modified silica nanocomposite by molecular dynamics simulation[J]. European Polymer Journal, 2016, 75:36-45. [14] 俞进涛, 王占彬, 范金娟, et al.丁腈橡胶在液压油中的加速老化行为[J]. 机械工程材料, 2017, 41(4) : 103-105.[15] Luo Y, Qu L, Su H, et al. Effect of chemical structure of elastomer on filler dispersion and interactions in silica/solution-polymerized styrene butadiene rubber composites through molecular dynamics simulation[J]. RSC Advances, 2016, 6(18):14643-14650.[16] 胡文军, 刘占芳, 陈勇梅. 橡胶的热氧加速老化试验及寿命预测方法 [J]. 橡胶工业, 2004, 51(10): 620-624.[17] Zheng W, Jia Z, Zhang Z, et al. Improvements of lanthanum complex on the thermal-oxidative stability of natural rubber[J]. Journal of Materials Science, 2016, 51(19):9043-9056.[18] 曹昌庆, 孙贺雷, 夏瑞, et al. 一种不稳定硫化体系橡胶材料的制备与性能[J]. 高分子材料科学与工程, 2018, 34(11):124-128.[19] 付友健, 许秋焕, 闫福江. 不同牌号胎面用溶聚丁苯橡胶的结构与性能比较[J]. 合成橡胶工业, 2017, 40(5): 396-400.[20] 陈益艺, 赵素合, 郑蕊, et al. 线型溶聚丁苯橡胶微观结构对其性能的影响研究[J]. 橡胶工业, 2017, (10): 586-591.[21] 张梦赟, 王荣华, 林也平, et al. 交联氟硅橡胶玻璃化转变温度及力学性能的分子动力学模拟[J]. 高分子材料科学与工程, 2015, (4): 68-72.[22] 陈名行, 蔡尚脉, 李花婷, et al. 硅烷化反应对端基改性溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响[J]. 橡胶科技, 2016, 14(5): 13-16.[23] 张立群, 王振华, 吴友平, et al. 橡胶纳米增强中的逾渗行为及其机理[J]. 合成橡胶工业, 2008, 31(4): 245-250.
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