中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

粘彈性材料的結(jié)合是降低結(jié)構(gòu)部件振動(dòng)水平的有效策略。熱塑性硫化橡膠（TPV）是一種特殊的粘彈性材料，它結(jié)合了橡膠的彈性和熱塑性塑料的易加工性能。在當(dāng)前的研究工作中，本文提出了創(chuàng)新的方法，即通過(guò)使用具有羧基官能團(tuán)的橡膠來(lái)改善高性能TPV的阻尼性能。

 

為此，本文從羧化氫化丙烯腈丁二烯橡膠（XHNBR）和聚酰胺6（PA6）的物理混合物中制備出了TPV。為了找到最合適的方法來(lái)設(shè)計(jì)具有更高阻尼性能的TPV體系，本文研究了包含過(guò)氧化物、金屬氧化物和受阻酚類抗氧化劑的不同混合交聯(lián)體系的鏈動(dòng)力學(xué)。結(jié)果表明，通過(guò)控制混合交聯(lián)體系和XHNBR橡膠相之間鍵合相互作用的類型和大小可以調(diào)整TPV體系的阻尼性能。因此，本研究證明了含羧基橡膠成為高性能阻尼材料TPV系統(tǒng)的潛力。

 

1 介紹

 

減少振動(dòng)現(xiàn)象是汽車、航空和航天等多個(gè)行業(yè)中大家比較關(guān)注的問(wèn)題之一。摻入粘彈性材料是一種簡(jiǎn)單的增加阻尼結(jié)構(gòu)振動(dòng)性的方法，使用粘彈性材料會(huì)降低傳遞的振動(dòng)水平進(jìn)而產(chǎn)生噪聲場(chǎng)。熱塑性彈性體（TPE）是一類結(jié)合了熱塑性塑料和彈性體性能的特殊粘彈性材料，這種粘彈性材料具有彈性，可以像熱塑性塑料一樣進(jìn)行熔融加工。

 

不同橡膠和熱塑性塑料的熔融混合是制造TPE的一種較有效方法。TPE共混物可以是與非交聯(lián)橡膠相的簡(jiǎn)單共混物，也可以是與動(dòng)態(tài)硫化橡膠相的共混物，即熱塑性硫化橡膠（TPV）。動(dòng)態(tài)硫化是指在與熱塑性塑料熔融共混過(guò)程中發(fā)生橡膠相的交聯(lián)并獲得優(yōu)異的性能。在過(guò)去的幾年中，許多研究人員報(bào)告了來(lái)自各種橡膠和熱塑性塑料的不同的TPE，其中就有一種由聚酰胺6（PA6）和羧化氫化丙烯腈丁二烯橡膠（XHNBR）制備高性能TPE共混物的有效方法。

 

羧酸橡膠（例如XHNBR）的出色阻尼特性引起了人們對(duì)此類彈性體設(shè)計(jì)和制備的廣泛興趣。添加不同類型的交聯(lián)劑可以在較寬的溫度和頻率范圍內(nèi)改善羧酸橡膠的阻尼性能。改善羧酸橡膠阻尼性能的最常規(guī)方法之一是基于金屬氧化物的使用，以其產(chǎn)生離子交聯(lián)。離子交聯(lián)反應(yīng)是通過(guò)形成相應(yīng)的金屬離子鍵而發(fā)生的，這些離子鍵趨于締合并形成獨(dú)立的微相隱藏于彈性體基質(zhì)中。

 

氧化鋅（ZnO）是羧酸橡膠中最常用的金屬氧化物之一。但是ZnO的使用存在一些問(wèn)題，最重要是與它的毒性有關(guān)。為了找到ZnO的替代品，Ibarra和Alzorriz探索了羧化丙烯腈丁二烯橡膠（XNBR）與MgO的離子交聯(lián)。報(bào)告稱，XNBR和MgO之間形成了離子締合導(dǎo)致分離的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在高溫下會(huì)產(chǎn)生除XNBR的玻璃化轉(zhuǎn)變之外的額外松弛。

 

混合不同的交聯(lián)體系是獲得具有改進(jìn)性能的阻尼彈性體的有效方法。由于離子交聯(lián)的鍵能低，僅與金屬氧化物交聯(lián)的羧酸橡膠在高溫下顯示出較差的性能。為了克服該缺點(diǎn)，Ibarra等人研究了氧化鋅和過(guò)氧化鋅的混合交聯(lián)體系對(duì)XNBR的硫化作用。金屬氧化物和過(guò)氧化物的結(jié)合不僅產(chǎn)生離子鍵，而且產(chǎn)生共價(jià)鍵，這種結(jié)合可以提高XNBR在高溫下的性能，而不會(huì)改變離子結(jié)構(gòu)的熱可逆性。

 

添加受阻酚化合物也是提高羧酸橡膠阻尼性能的一種相當(dāng)有用的方法。此方法是基于有機(jī)混合阻尼材料的設(shè)計(jì)概念而產(chǎn)生的。相關(guān)研究人員發(fā)現(xiàn)，添加受阻酚類抗氧化劑可顯著改善XNBR的阻尼性能，于是他們將此效應(yīng)與氫鍵的形成聯(lián)系起來(lái)。此外，當(dāng)產(chǎn)生的氫鍵數(shù)目增加時(shí)，XNBR的阻尼能力提高。

 

因此，羧酸橡膠是潛在的彈性體鏈段，可用于獲得具有優(yōu)異阻尼性能的TPV。但是，在文獻(xiàn)中幾乎沒(méi)有任何研究分析使用羧化橡膠來(lái)開發(fā)阻尼TPV材料。因此，在本工作中，我們制備了基于PA6和XHNBR的過(guò)氧化物固化的TPV，其中包含不同量的ZnO、MgO和受阻酚類抗氧化劑。為了找到最適合阻尼應(yīng)用的高性能系統(tǒng)，我們對(duì)ZnO，MgO和受阻酚類抗氧化劑的鏈動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。 

 

2 實(shí)驗(yàn)

 

材料

 

本研究中使用的HNBR和XHNBR分別是Therban®AT 3904 VP（丙烯腈含量39 wt％，殘留雙鍵0.5％，比重0.96，門尼粘度ML（1 + 4）在100 C 40下）和Therban®XT VP KA 8889（丙烯腈含量為33 wt％，殘余雙鍵為3.5％，羧酸為5％，比重為0.97，門尼粘度ML（1 + 4）在100 度以下，由Arlanxeo Deutschland GmbH（德國(guó)多瑪根）提供 。

 

所使用的過(guò)氧化物是Trigonox 145，由荷蘭Botlek Rotterdam的Akzo Nobel Polymer Chemicals提供。用作助劑的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（Rhenofit TRIM / S）由德國(guó)曼海姆Lanxess Deutchland GmbH的Rhein Chemie Additives提供。

 

所使用的金屬氧化物是ZnO和MgO，它們是從西班牙巴塞羅那的Panreac Applichem獲得的。使用的受阻酚類抗氧化劑是來(lái)自瑞士巴塞爾的巴斯夫的Irganox 1098和Irganox 1010（其化學(xué)結(jié)構(gòu)列于表1中）。所有化學(xué)品均按原樣使用。

 

3 討論

 

圖1：（a）PA6 / HXA0，（b）PA6 / HXA98，（c）PA6 / HXA10，（d）PA6 / HXZM，（e）PA6 / HXM和（f）PA6 / HXZ的SEM顯微照片。

 

圖2：動(dòng)態(tài)硫化后PA6 / HNBR / XHNBR（40/18/42 wt / wt / wt）共混物從共連續(xù)形態(tài)向液滴基質(zhì)形態(tài)轉(zhuǎn)變：（a）蝕刻后未硫化TPE共混物的SEM圖像丙酮中的橡膠相和（b）PA6 / HXA0 TPV的SEM圖像。上下圖像代表具有不同放大率的SEM圖像。

 

 

 

圖3：含不同量酚類抗氧化劑的TPV樣品的tanδ溫度相關(guān)性。

 

圖4：含有不同數(shù)量金屬氧化物的TPV樣品的tanδ溫度相關(guān)性。

 

圖5：當(dāng)（a）過(guò)氧化物和MgO金屬氧化物以及（b）過(guò)氧化物和Irganox 1010阻礙酚類抗氧化劑用作交聯(lián)劑時(shí)，TPV化合物在羧基橡膠相中的交聯(lián)機(jī)理。

 

圖6：未固化的TPE共混物（P30H70X）和TPV樣品在面外變形γ（= C–H）順式區(qū)域的紅外光譜。

 

圖7：PA6 / HXA0，PA6 / HXA98和PA6 / HXA10 TPV樣品在OH拉伸區(qū)域的紅外光譜。

 

圖8：TPV樣品在室溫下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

 

4 結(jié)論

 

在這項(xiàng)研究中，我們研究了添加金屬氧化物和受阻酚類抗氧化劑對(duì)基于PA6和羧化HNBR的高性能過(guò)氧化物固化的TPV的阻尼性能的影響，以此作為改善羧基TPV體系的阻尼性能的新方法。

 

選擇的金屬氧化物是ZnO和MgO，而選擇的受阻酚類抗氧化劑是Irganox 1010和Irganox1098。SEM研究表明，在所研究的所有TPV系統(tǒng)中，液滴-基質(zhì)雙相結(jié)構(gòu)都具有微米級(jí)的交聯(lián)橡膠顆粒。關(guān)于受阻酚類抗氧化劑的作用，DMA結(jié)果表明Irganox 1010的存在增加了橡膠和PA6相的阻尼峰最大值。相反，添加Irganox 1098會(huì)顯著降低阻尼峰的高度。

 

FTIR研究表明，Irganox 1098主要用作無(wú)機(jī)填料，不與橡膠相中存在的羧基官能團(tuán)偶聯(lián)，而Irganox 1010與XHNBR形成氫鍵。在金屬氧化物的情況下，動(dòng)態(tài)力學(xué)性能顯示出額外的弛豫轉(zhuǎn)變，其對(duì)應(yīng)于橡膠相內(nèi)部離子微相的溫度轉(zhuǎn)變。對(duì)于包含5 phr MgO的TPV系統(tǒng)，離子躍遷特別明顯。

 

因此，MgO在與TPV橡膠相中存在的羧基官能團(tuán)相互作用時(shí)具有更高的效力，這同樣根據(jù)FTIR分析在1610 cm處存在一個(gè)附加峰證明了這一點(diǎn)，而這歸因于羥基羧酸鎂鹽的羰基拉伸。包含5 phr Irganox 1010和MgO的TPV系統(tǒng)顯示出最低的結(jié)晶度以及增強(qiáng)的彈性，這進(jìn)一步證明了與羧基橡膠相形成的強(qiáng)氫鍵和離子相互作用。這項(xiàng)工作揭示了通過(guò)使用羧基橡膠并控制不同的交聯(lián)相互作用的類型和大小來(lái)改善高性能TPV系統(tǒng)的阻尼性能的新方法。