论文部分内容阅读
本论文主要包括两个部分的内容.第一部分为硫磺的纳米化与表征工作.第二部分为纳米硫磺的表面修饰和其在橡胶领域的应用研究.硫磺是一种重要的工业原料,但其由于粒径较大在使用过程中存在一些问题,通过一定的纳米工艺可以精制出纯度高的纳米硫磺,并通过对纳米硫磺的表面修饰将改善硫磺在使用过程中存在的问题.纳米材料是否具有实用性,必须在实际应用中才能得到检验.橡胶行业是硫磺的主要消费行业之一,在橡胶行业中,硫磺是一种最为古老也是应用最为广泛的硫化试剂,橡胶制品只有经过硫化,在橡胶内部形成交联网络以后,才会具有一定的弹性和强度,也才具有使用价值,橡胶制品的使用性能与其内部形成的交联网络的交联密度密切相关,如何提高橡胶制品的交联密度,是改善橡胶制品使用性能的一条重要思路.我们考虑将硫磺纳米化,并改善其在橡胶基质中的分散,以增加硫磺在橡胶中的交联点,从而提高交联密度,改善橡胶的使用性能.在论文中共分五个部分进行了详细的论述.第一章,简要概述了硫磺及其精加工技术;纳米材料的基本概念,制备方法及在橡胶领域的研究进展.第二章,详细论述了纳米硫磺的制备方法:并对影响制备的重要因素进行了研究,找出合适的制备路线和优化的实验条件.并通过X粉晶衍射(XRD)、傅立叶红外、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)来检测和表征,说明得到的是硫磺的纳米颗粒其平均粒径约50~80nm,为球状颗粒,经X粉晶衍射(XRD)和傅立叶红外检测说明所得到的纳米颗粒仍然具有较好的硫磺晶体形态.第三章,对纳米硫磺的制备方法进行了改进,制备出了硫磺纳米丝,实现了纳米硫磺的可控生长.并通过X粉晶衍射(XRD)、傅立叶红外、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)来检测和表征,说明得到的是硫磺的纳米丝,其平均直径约20~30nm,长度约几个微米,经X粉晶衍射(XRD)和傅立叶红外检测说明所得到的硫磺纳米丝仍然具有较好的硫磺晶体形态.第四章,采用化学修饰方法对纳米硫磺颗粒进行表面修饰,改变纳米硫磺的表面性质,改善纳米硫磺和高分子材料的相容性,提高纳米硫磺在高分子材料中的分散性,使纳米硫磺能更好的与高分子材料相互作用,以发挥纳米材料的优势.第五章,将制备出的纳米硫磺用于天然烟片胶的基本配方和实用轮胎配方之中,检验其对橡胶制品使用性能和加工性能的影响,通过实验发现,经过表面修饰的纳米硫磺可以改善橡胶制品的力学性能,并消除喷霜现象的发生.