吸水性膨胀橡胶文献综述

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吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种具有独特性能和广泛应用前景的新材料,其研究现状和发展分析如下:1. 研究现状:吸水膨胀橡胶的研究始于上世纪60年代,在国内和国际上得到了广泛关注和深入研究。

相关的研究内容主要包括吸水膨胀性能、合成方法、微结构控制和应用等方面。

(1) 吸水膨胀性能研究:研究者通过改变橡胶材料的成分和结构,以及调控其吸水膨胀性能,实现了对吸水膨胀橡胶材料的性能优化。

研究发现,吸水膨胀橡胶材料具有高吸水速度、大吸水膨胀率和优良的可逆性能。

(2) 合成方法研究:研究者通过改变反应工艺条件和添加不同的交联剂、增塑剂、填料等,成功合成了吸水膨胀橡胶材料。

常用的合成方法包括溶胶凝胶法、热交联法、射出成型法和激光照射法等。

(3) 微结构控制研究:研究者通过控制吸水膨胀橡胶材料的微结构,实现了对其吸水膨胀性能和力学性能的调控。

常用的微结构调控方法包括改变交联密度、调控网络孔隙结构和控制孔径大小等。

(4) 应用研究:吸水膨胀橡胶材料具有广泛的应用前景,研究者通过将其应用于自动控制、生物医药、传感、动力学响应等领域,取得了很多创新性的研究成果。

2. 发展分析:随着科学技术的不断发展,吸水膨胀橡胶材料的研究面临着以下几个发展趋势和挑战:(1) 深入研究吸水膨胀机理:目前,对吸水膨胀橡胶材料的吸水机理和膨胀机制的认识还不够深入,需要进一步探索其独特的物理化学性质。

(2) 功能化设计和综合性能提升:未来的研究将更加注重吸水膨胀橡胶材料的功能化设计,以满足不同领域的应用需求。

还需要改进材料的吸水速度、吸水膨胀率和循环使用性能等综合性能。

(3) 多样化的合成方法和微结构调控:研究者将继续尝试新的合成方法和微结构调控方法,以扩大吸水膨胀橡胶材料的应用领域,并提高其性能。

(4) 应用拓展和产业化发展:随着吸水膨胀橡胶材料的广泛应用,将面临更多的应用需求和新的挑战。

研究者需要将其应用于更多领域,并探索其在产业化方面的发展前景。

吸水膨胀橡胶研究进展_杨晓红

吸水膨胀橡胶研究进展_杨晓红
聚合物 (2( " 34)5 " 67)5, 对
-%.& /0
C+=DEFG 等人采用顺 B.%H 聚丁二烯和腈
基橡胶为原料 ! 在偶联接枝之前 ! 将聚丁二 烯橡胶和腈基橡胶经过环氧化作用 ! 再盐酸 化 ! 得到含活性基团 CI % HJK 的橡胶 -B0$ 再 与经处理的聚四氢呋喃偶联得到效果较好的 弹性体 $ 另外 ! 磺化氯乙烯和聚氧化乙烯通 过反应制得的弹性体 ! 吸水时的抗张强度大 于未吸水时 ! 这引起了研究者的兴趣 $
-%0
!"#"#::引发接枝法
在聚合物链中所有形成的反应活性中心 引发另一单体聚合而生成接枝共聚物 $ 对于 具有优良性能的橡胶 ! 分子链上没有活性基 团的可采用此法 $ 一般有引发剂引发接枝和 辐射接枝 $
!"#&&化学接枝改性法
将亲水性链 段或基团 1 如 羟 基 "
羧基" 醚基 等,通 过 化 学 反 应 接 枝 到 橡 胶 分 子 链 上 !

C+=DEFG 等采用 4L# 的醚合物作引发剂 !
用 小 分 子 环 氧 化 物 ! 例 如 B.!H 环 氧 丙 烷 和
而制备 869 的一种方法 ! 根据接枝机理的不 同可分为引发接枝 1 引 发剂或 辐射 引发 , 和偶联接 枝 $ 因亲水基通过化学键结合进入高分子主 链 " 微观相容性好 ! 强度高 ! 吸水膨胀 " 脱 水复原的反复过程中物理性能 " 膨胀性能稳 定 $ 但接枝反应困难 ! 工艺烦琐 ! 吸水膨胀 率低 ! 橡胶主体弹性差 ! 目前尚未有大规模 生产 $
亲水性聚氨酯等 ! 其亲水基团是羟基 # 酰胺 基"

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种新型的材料,具有良好的吸水性和膨胀性能。

近年来,随着人们对环境保护和节能的需求不断增强,吸水膨胀橡胶逐渐得到广泛应用。

本文将就其研究现状及发展进行分析。

一、吸水膨胀橡胶的定义与特性吸水膨胀橡胶是指一种特殊的聚合物材料,具有良好的吸水性和膨胀性能。

其基本性能是在吸水后可膨胀至原始体积的数倍,且能够保持较长时间的体积稳定性。

吸水膨胀橡胶的膨胀性能主要依赖于它的化学结构和吸水特性。

以氯丁橡胶为例,其吸水性能可以通过改变胶料的含水度和孔隙大小等因素来控制。

二、吸水膨胀橡胶的应用领域1、土木工程吸水膨胀橡胶在土木工程中有广泛的应用,可应用于土壤改良、防水、抗震等方面。

例如,在建设高速公路过程中,吸水膨胀橡胶可用于路基土的加固处理,使其具有更好的稳定性和抗震性能。

2、医疗卫生吸水膨胀橡胶还可以应用于医疗卫生领域中。

例如,在医学上,吸水膨胀橡胶可以用于创口敷料和绷带,其吸水膨胀性能可以有效地减轻疼痛和加快伤口愈合的速度。

3、建筑装修4、汽车工业吸水膨胀橡胶也在汽车工业领域中有着广泛的应用。

例如,吸水膨胀橡胶可以在汽车轮胎中使用,进一步提高其行驶安全性和降低燃油消耗。

1、研究方向在吸水膨胀橡胶的研究方向上,主要是探究其化学结构和吸水性能的影响因素。

例如,通过改变吸水膨胀橡胶胶料的组成、结构和孔隙大小等因素,来控制其吸水率和膨胀性能。

2、研究进展目前,吸水膨胀橡胶的研究主要集中于以下几个方面:(1)制备方法的研究目前,吸水膨胀橡胶的制备方法主要有交联法、非交联法、模压法等多种。

其中,交联法制备的吸水膨胀橡胶具有较好的体积稳定性和吸水性能。

(2)材料的改性研究(3)应用研究吸水膨胀橡胶的应用研究主要集中在土木工程、医疗卫生、建筑装修和汽车工业等方面。

随着人们对环保和可持续发展的重视,吸水膨胀橡胶的应用领域会不断扩展。

同时,科学研究也将深入探究吸水膨胀橡胶的结构和性能,以满足不同领域的需求。

NR_SBR吸水膨胀橡胶的性能研究_肖建斌

NR_SBR吸水膨胀橡胶的性能研究_肖建斌

文章编号:1672-6987(2004)06-0507-03NR/SBR 吸水膨胀橡胶的性能研究肖建斌,王永祥(青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛266042)摘 要:用正交试验法对NR/SBR 制备吸水膨胀橡胶的吸水膨胀性和物理机械性能进行研究。

结果表明:吸水膨胀橡胶的吸水膨胀率随吸水树脂用量增加而增大,拉伸强度和扯断伸长率随吸水树脂用量增加而降低;硫化剂用量越多橡胶吸水膨胀率越小;橡胶吸水膨胀率随白炭黑用量增加而略有上升。

关键词:正交试验;吸水树脂;吸水膨胀率中图分类号:TQ 333.2 文献标识码:AStudy on the Property of Water Swelling Rubber with NR/SBR BlendsXIAO Jian -bin,WA NG Yong -xiang(College of Polymer Science and Engineering,Qingdao University of Science and Technology,Qingdao 266042,China)Abstract:Study on the property of water swelling rubber with the method of orthogonal testing.Theresults show that the volume expansibility of water swelling rubber increases with the increase of amounts of water -absorbing resin,but its physical properties decreases.The more the amount of su-l phur,the lo wer the volume expansibility.The volume expansibility upgrades slightly with the in -crease of reinforcing agent c ontent.Key words:orthogonal testing;water -absorbing resin;volume expansibility 吸水膨胀橡胶是一种新型的功能性材料,它从20世纪70年代问世以来,以其独特的弹性密封止水及吸水膨胀以水止水的双重止水特性,日益受到人们的普遍重视。

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种能够吸收水分并在吸水后发生体积变化的材料。

它具有广泛的应用前景,包括医学领域、土木工程、智能材料等。

在近年来,吸水膨胀橡胶的研究取得了显著的进展,并得到了广泛关注。

吸水膨胀橡胶的基本原理是通过在橡胶中引入高亲水性的交联基团,使其能够与水分发生反应并进行吸附,从而引起材料的膨胀。

目前,已经开展了许多不同类型的吸水膨胀橡胶研究,主要包括仿生学方法、物理化学方法和杂化材料方法等。

仿生学方法是通过模仿生物体的结构与功能,设计和合成吸水膨胀橡胶。

研究人员发现某些植物和动物体内存在直径微米级别的纤维结构,通过研究这些纤维结构,可以设计出具有优秀吸水性能的橡胶材料。

研究人员还发现藻类体内存在以纳米级别排布的孔洞结构,进一步研究发现,这种孔洞结构可以显著提高橡胶的吸水性能。

物理化学方法是通过改变吸水膨胀橡胶的结构和组成来改变其吸水性能。

研究人员通过控制吸水膨胀橡胶的交联程度和孔隙结构,可以调节材料的吸水性能。

研究人员还发现通过在橡胶中引入一定比例的疏水性基团,可以增强材料的吸水性能。

当前,吸水膨胀橡胶的研究正朝着以下几个方向进行发展。

研究人员正在致力于进一步了解吸水膨胀橡胶的基本原理,包括水分吸附和释放的机理,从而提高材料的吸水性能。

研究人员正在研发新的吸水膨胀橡胶材料,以满足不同应用领域的需求。

研究人员正在研究可用于人体组织工程的吸水膨胀橡胶材料,以及可用于智能结构和机器人的吸水膨胀橡胶材料。

研究人员还在探索吸水膨胀橡胶的制备和加工技术,以降低制备成本并提高材料的性能。

吸水膨胀橡胶的研究已取得了显著的进展,并在许多领域展现出了巨大的应用潜力。

随着对吸水膨胀橡胶基本原理的深入了解和新材料的研发,相信吸水膨胀橡胶将在未来得到更广泛的应用。

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种利用吸水膨胀性质来实现形状改变的材料。

它具有很广泛的应用领域,如生物医学、传感器和太阳能电池等。

目前,关于吸水膨胀橡胶的研究已取得了很多进展,但仍存在一些挑战和需要进一步解决的问题。

吸水膨胀橡胶的研究现状主要包括材料开发、制备方法、理论模型以及应用等方面。

在材料开发方面,研究人员通过合成、改性和组装等手段,开发出了许多具有优异吸水膨胀性能的材料,如聚合物水凝胶、纳米粒子和复合材料等。

这些材料具有高度可控的吸水膨胀行为,且可以通过调节其化学组成和结构来实现具体的吸水膨胀性能。

在制备方法方面,研究人员通过溶液共混、交联聚合和模板法等方法,成功制备了各种吸水膨胀橡胶材料。

溶液共混法是一种广泛应用的制备方法,它通过将两种或多种溶解于不同溶剂中的聚合物混合,在溶剂蒸发过程中形成吸水膨胀橡胶。

交联聚合法是一种通过共聚物交联来获得吸水膨胀性能的方法,它可以通过调节交联剂的类型和含量来控制材料的吸水膨胀性能。

在理论模型方面,研究人员提出了各种吸水膨胀模型,从宏观和微观两个尺度研究了吸水膨胀橡胶的力学性能和吸水膨胀行为。

经典的橡胶弹性力学理论和弹性力学模型被广泛应用于吸水膨胀橡胶的力学性能研究。

微观模型则主要通过分子动力学模拟方法,研究了吸水膨胀橡胶分子结构与力学性能之间的关系。

在应用方面,吸水膨胀橡胶已经在生物医学领域得到了广泛的应用。

吸水膨胀橡胶可以作为人工组织、给药系统和生物传感器等的材料,实现对生物体的刺激响应和控制。

吸水膨胀橡胶还可以用于生物打印和组织工程等领域,为生物医学研究提供了新的可能性。

吸水膨胀橡胶的研究仍存在一些挑战和待解决的问题。

吸水膨胀橡胶的机械性能和稳定性需要进一步优化和改善,以实现其在实际应用中的可靠性。

吸水膨胀橡胶的制备方法需要更加简单、高效和环保。

而当前的制备方法多为复杂的实验过程,存在一定的成本和环境污染问题。

吸水膨胀橡胶在应用中也需要解决与其他材料的兼容性和稳定性问题,以实现与其他器件的集成和功能优化。

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种具有独特性能的材料,可以在吸水后发生体积膨胀。

该材料在许多领域具有广泛的应用前景,例如环境治理、医疗健康、机械工程等。

目前,吸水膨胀橡胶的研究主要集中在以下几个方面:1. 吸水膨胀机理研究:人们通过对吸水膨胀橡胶的结构和性质进行分析,揭示了其吸水膨胀的机理。

研究表明,吸水膨胀橡胶的膨胀是由于其内部存在大量的孔隙结构,且材料表面具有较高的亲水性。

2. 吸水膨胀橡胶的制备技术研究:目前,吸水膨胀橡胶的制备主要采用物理交联和化学交联两种方法。

物理交联方法包括冷冻干燥、真空吸附等,化学交联方法包括自由基交联、离子交联等。

研究人员正在探索更加高效和环境友好的制备技术。

3. 吸水膨胀橡胶的性能改进研究:目前,吸水膨胀橡胶存在一些问题,如吸水速度慢、吸水率低、膨胀力不稳定等。

为了克服这些问题,研究人员正在努力改善材料的吸水性能、稳定性和机械性能。

4. 吸水膨胀橡胶的应用研究:吸水膨胀橡胶在环境治理方面具有潜在的应用前景,可用于吸附有害物质、净化水体等。

该材料还可应用于生物医学领域,如药物释放、组织工程等。

未来发展趋势:1. 制备技术的改进:未来的研究将致力于开发更加高效、简便的制备方法,包括无机交联材料、多功能制备技术等,以提高吸水膨胀橡胶的性能和应用领域。

2. 材料性能的改善:研究人员将继续探索改善吸水膨胀橡胶的吸水速度、吸水率和膨胀力的方法,以满足不同领域对该材料性能的需求。

3. 应用领域的拓展:吸水膨胀橡胶在环境治理、医疗健康、机械工程等领域都具有广泛的应用潜力。

在未来,研究人员将进一步探索其在新兴领域的应用,如智能材料、可穿戴设备等。

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一类在水中能够吸收水分而使体积膨胀的橡胶材料。

由于其独特的水化特性和表面活性特性,吸水膨胀橡胶在许多领域都有广泛的应用,如药物输送、生物传感、环境监测等。

本文将从其研究现状和发展前景两个方面进行分析。

一、研究现状1. 吸水膨胀橡胶的制备方法目前,常见的吸水膨胀橡胶的制备方法包括自由基聚合法、交联反应法、分子印迹法等。

其中,自由基聚合法是目前应用最广泛的方法之一,通过单体自由基与单体基团之间的相互作用来完成橡胶的聚合反应。

此外,交联反应法和分子印迹法也广泛应用于吸水膨胀橡胶的制备中。

吸水膨胀橡胶具有独特的水化特性和表面活性特性,是一种非常具有应用价值的材料。

目前,吸水膨胀橡胶已广泛应用于生物医学、环境监测、化学传感等领域。

其中,生物医学领域中应用广泛,主要用于药物输送系统、组织工程等方面,同时也应用于人工肌肉、可穿戴设备等。

二、发展前景1. 吸水膨胀橡胶的应用领域将进一步拓展随着技术的不断进步和发展,吸水膨胀橡胶的应用领域将进一步拓展。

特别是在生物医学、环境监测领域,吸水膨胀橡胶有望成为一个重要的研究方向,在药物输送、组织工程、环境监测和化学传感等领域发挥越来越重要的作用。

吸水膨胀橡胶的制备方法是吸水膨胀橡胶研究的基础。

随着制备方法的不断改进,吸水膨胀橡胶的性质也将不断得到优化和改良。

新的制备方法不仅可以提高吸水膨胀橡胶的性能,也可以大大降低制备成本,从而推动吸水膨胀橡胶的发展。

3. 吸水膨胀橡胶将成为可持续发展的研究热点在环保意识日益提高的情况下,吸水膨胀橡胶将成为可持续发展的研究热点。

吸水膨胀橡胶的应用不仅不会产生环境污染,同时能为环境保护和可持续发展做出贡献。

因此,我们应该把吸水膨胀橡胶的研究从环保的角度来思考。

总之,吸水膨胀橡胶是一种具有独特性的材料,具有广泛的应用前景。

随着制备方法的不断改进和技术的不断提高,吸水膨胀橡胶的应用领域将不断拓展,同时它也将成为可持续发展的研究热点。

EPDM吸水膨胀橡胶

EPDM吸水膨胀橡胶

02
03
拓展应用领域
推广环保理念,采用环保型原材 料和生产工艺,降低生产过程中 的环境污染。
积极开拓EPDM吸水膨胀橡胶在 新能源、环保等新兴领域的应用。
面临的挑战与机遇
挑战
国内外竞争对手的激烈竞争、原材料 价格的波动、技术更新换代的压力等 。
机遇
国家对环保产业的支持力度加大、防 水工程市场的不断扩大、新产品和新 技术的推广等。
膨胀倍数
EPDM吸水膨胀橡胶的膨 胀倍数较高,可根据密封 需求调整配方,实现不同 的膨胀倍数。
膨胀稳定性
EPDM吸水膨胀橡胶在吸 水膨胀后能够保持稳定的 形状和性能,不易发生收 缩或变形。
橡胶的物理性质
高弹性
EPDM吸水膨胀橡胶具有优良的弹性, 能够在承受压力时产生较大的形变, 并在压力释放后迅速恢复原状。
耐老化性能
温度适应性
EPDM吸水膨胀橡胶可以在较宽的温 度范围内使用,既能在低温下保持良 好的弹性和密封性,也能在高温下保 持稳定的性能。
EPDM吸水膨胀橡胶具有较好的耐老 化性能,能够在不同环境下长期保持 其性能和形状。
03
EPDM吸水膨胀橡胶的应用
防水工程
屋顶防水
EPDM吸水膨胀橡胶可以用于屋 顶防水,能够有效阻挡水分渗透,
对于管道接头处,EPDM吸水膨胀橡胶可以提供 可靠的密封,防止流体泄漏。
管道更换密封
在管道更换时,EPDM吸水膨胀橡胶可以作为临 时密封材料,确保管道更换过程的顺利进行。
04
EPDM吸水膨胀橡胶的生产工艺
材料选择
基础材料
选择高质量的EPDM橡 胶作为基础材料,确保 产品的物理性能和耐久
性。
吸水剂

聚丙烯酸钠制备吸水膨胀天然橡胶的研究

聚丙烯酸钠制备吸水膨胀天然橡胶的研究

聚丙烯酸钠制备吸水膨胀天然橡胶的研究下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种在水中能够迅速吸水膨胀变形、在干燥状态下能够恢复原状的高分子材料。

它广泛应用于土木工程、建筑、环保、医疗等领域。

本篇文章旨在对吸水膨胀橡胶的研究现状及发展进行分析。

一、研究现状1. 基础研究(1)吸水膨胀机理研究吸水膨胀橡胶的机理研究是其基础研究之一。

已有学者通过分子量、结构、孔径等方面的分析,探究了吸水膨胀橡胶的机理,提出了吸水膨胀橡胶的吸水机理主要是通过毛细渗透作用实现的。

吸水膨胀性能是吸水膨胀橡胶最基本的特性之一,已有学者研究了吸水膨胀橡胶的吸水速率、吸水量、膨胀率等性能,并通过对材料组成、形态、化学结构等方面的探究,提高了吸水膨胀橡胶的吸水膨胀率、稳定性等性能,提高了其在实际应用中的性能表现。

2. 应用研究(1)土木工程领域吸水膨胀橡胶在土木工程方面的应用非常广泛,如沉降补偿、地铁防水、隧道补水等方面。

已有学者提出了吸水膨胀橡胶在土木工程方面的应用原则、适用条件等,并通过大量实验研究和实际案例,验证了吸水膨胀橡胶在土木工程方面的应用性能。

(2)建筑领域吸水膨胀橡胶在建筑领域的应用主要体现在地下室防水、屋顶防水、隔声减震等方面。

已有学者通过对吸水膨胀橡胶材料的性能研究和实际应用案例进行分析、测试,提高了吸水膨胀橡胶在建筑领域中的应用效果。

3. 发展趋势(2)拓展吸水膨胀橡胶的应用领域目前,吸水膨胀橡胶在土木工程、建筑、环保等领域应用较为广泛。

随着人们对高分子材料性能的研究深入,未来可能会出现更多的应用领域。

(3)开发新型的吸水膨胀橡胶制备工艺和生产技术未来,随着科学技术的发展和环境保护意识的提高,制备工艺和生产技术也将不断创新和进步,以满足吸水膨胀橡胶在制造工艺、成本、品质稳定性等方面的要求。

二、结论综上所述,吸水膨胀橡胶在基础研究和应用领域都取得了一定的进展,未来的研究方向将集中在更高性能的材料研究、拓展应用领域、开发新型的制备工艺和生产技术等方面。

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种特殊的功能材料,具有在吸水后能够在体积上发生显著变化的特性。

在近几十年的发展中,吸水膨胀橡胶已经在许多领域得到了广泛应用,如光学设备、仿生机器人、医疗器械、环境监测等。

本文将对吸水膨胀橡胶的研究现状及发展进行分析。

目前,吸水膨胀橡胶的研究主要集中在以下几个方面:一、材料的合成和制备技术。

吸水膨胀橡胶的制备过程主要包括原料选择、材料合成、材料形态控制等。

目前主要采用的原料有聚合物和纳米颗粒,其合成方法主要包括乳液聚合法、溶胶凝胶法、柔性聚合法等。

二、吸水膨胀机理的研究。

吸水膨胀橡胶的膨胀机理是其研究的重点之一。

目前广泛认为,吸水膨胀橡胶的体积变化是由其结构中的孔隙网络与水分子的相互作用导致的。

三、功能性能的研究。

吸水膨胀橡胶的功能性能研究主要包括膨胀速度、膨胀量、力学性能等方面。

研究人员通过改变材料的结构和配方,来调控其功能性能,以满足不同应用领域的需求。

根据以上研究现状,可以预见吸水膨胀橡胶在未来的发展中将展现以下几个方向的趋势:一、材料的多样化和功能的多样化。

随着对吸水膨胀橡胶研究的深入,研究人员将会不断开发新的材料,并通过调控材料的结构、形态以及添加新的功能性物质,来实现吸水膨胀橡胶在不同领域内的多样化应用。

三、应用领域的拓展和深化。

吸水膨胀橡胶已经在一些领域得到了广泛应用,但还有许多领域尚未得到充分挖掘。

未来的研究将会重点关注吸水膨胀橡胶在新能源、环境治理、生命科学等高技术领域的应用,为相关行业提供更多有益的解决方案。

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶(Hydrogel)是一种具有独特性能的材料,可以在吸水后显著膨胀,并保持一定的柔韧性。

它广泛应用于医疗、生物工程、环境保护等领域,并且在纳米技术与材料科学研究中也受到了广泛关注。

目前,吸水膨胀橡胶的研究主要集中在以下几个方面:1. 吸水性能的研究:尽管吸水膨胀橡胶的水吸收性能已经得到了广泛应用,但仍有许多研究在不同领域进行。

一方面,研究人员通过改变材料的合成方法、添加不同的功能性单体以及表面修饰等手段,进一步提高了其吸水性能,使其具有更好的膨胀性能和稳定性。

研究人员还通过控制水分子的进出通道以及材料微观结构等手段,研究吸水过程中的动力学行为和机理。

2. 功能化设计与应用研究:吸水膨胀橡胶具有良好的渗透性和可调变形性,研究人员通过调控材料的化学组成和结构,将其功能化,使其能够实现更广泛的应用。

通过改变材料的交联度和表面活性剂含量,可以实现对材料机械性能和水吸收性能的调控,从而应用于人工关节、药物缓释和组织工程等领域。

3. 纳米技术与器件开发:纳米技术的发展为吸水膨胀橡胶的研究提供了更多的可能性。

研究人员通过将纳米材料与吸水膨胀橡胶相结合,实现了其在荧光、传感、光电和生物成像等领域的应用。

通过在吸水膨胀橡胶中引入金属纳米颗粒,可以实现可控的光学响应和光学调制功能,从而实现高灵敏度的传感器和光学开关。

4. 可持续发展与环境应用研究:吸水膨胀橡胶具有良好的水保持性能和生物可降解性,因此在环境保护和可持续发展方面也受到了研究人员的关注。

研究人员通过引入天然材料或生物来源的功能单体,实现了吸水膨胀橡胶的可降解性能,并开发了诸如土壤改良剂、水凝胶和生物传感器等环境应用产品。

在吸水膨胀橡胶的研究领域,研究人员不断推动着材料性能的提升和应用的拓展。

未来发展方向将继续聚焦于提高吸水性能、功能化设计与应用、纳米技术与器件开发以及环境应用等方面,以满足不同领域对于吸水膨胀橡胶的需求。

吸水膨胀橡胶;制备方法;力学性能;相容性;应用

吸水膨胀橡胶;制备方法;力学性能;相容性;应用

吸水膨胀橡胶;制备方法;力学性能;相容性;应用本文介绍了一种新型高分子材料吸水膨胀橡胶(WSR),WSR由橡胶基体和亲水性物质以及相应的助剂组成,亲水性物质通过物理混合或化学接枝的方法被引入到橡胶基体中。

水分子通过表面吸附作用、毛细管作用以及扩散作用进入到WSR内部。

WSR中的两个主体材料-橡胶和亲水性物质在结构和性质上的差异,使得亲水性物质在橡胶基体中普遍存在分散性差,亲水性物质容易从橡胶网络中脱落,从而影响WSR的吸水膨胀性能和物理性能,削弱其长期保水性和重复使用性。

为了改善亲水性物质在橡胶基体中的分散性,提高两者相容性,减少亲水性物质的脱落损失,提高亲水性物质吸水性能和物理性能,本文在原材料的选择、共混工艺改进以及使用助剂等方面进行了综合的阐述,同时介绍了WSR在工程密封、土壤改良、医学等方面的应用以及存在的问题并且提出了相应的解决办法。

第1章概述吸水膨胀橡胶(WaterSwellingRubber,简称WSR)是上世纪70年代末期由日本开发出的新型功能高分子材料。

它吸水后可膨胀至自身重量或体积的数倍乃至数百倍;遇水时,能吸水发生体积膨胀并产生较大的膨胀压力,在保持橡胶特有的弹性和强度的同时,还具有保持水的能力。

吸水膨胀的特性使该材料在有效体积膨胀范围内可以起止水作用,与传统的受压封缝材料相比,既具备常规止水材料的密封作用,又可以在建筑缝变形时有效填充缝隙,起到以水止水的作用。

在堵漏工程方面吸水膨胀橡胶已逐渐取代了传统的水泥灌浆、钾钠水玻璃灌浆和环氧树脂堵漏等做法,它已成功应用于工程变形缝、施工缝各种管道接头、水坝等处的密封止水,并被防水界誉为“超级密封材料”和“双保险止水材料”,国外在吸水膨胀方面起步较早,已生产出大量高质量的该类产品,我国从80年代开始有吸水膨胀橡胶的报道,最早应用于上海地铁盾构法施工中,由亲水性聚氨酯和橡胶复合而成[1],但是国内的产品无论质量和性能方面与国外均有一定差距,尚需进一步研究与完善。

一种吸水膨胀橡胶及其制备方法

一种吸水膨胀橡胶及其制备方法

一种吸水膨胀橡胶及其制备方法的报告,800字
吸水膨胀橡胶是一种新型的可吸水材料,具有高弹性、可吸水、环保等特点,有效提高了生活和工业的使用方便性。

本文将介绍一种吸水膨胀橡胶的制备方法。

首先,将乙烯-丙烯酸共聚物(EPR)、二硫化碳(CS2)、二氯乙烷(DCE)等重要原料混合放入容器,并加入表面活性剂、催化剂,然后在调节温度、压力的情况下,进行混合反应,得到共聚物固体,即聚氯乙烯(PVC),其中包含一定量的二硫化碳,确保了吸水膨胀橡胶的材料可吸水性。

接着,将聚氯乙烯混合物经过悬浮混合分散器来分散,以达到有效的混合效果,并经过细粉碎和筛选,将其分解成多种不同颗粒粒度的细小粉末,然后将不同粒度的粉末经过掺加不同组分的聚合物,进行混合搅拌,以便制备出高弹性橡胶材料。

最后,将不同组分混合物进行压制成不同形状的橡胶,可用于制作吸水膨胀橡胶,然后置入水中等待膨胀,最终将其烘干,即可得到所需要的吸水膨胀橡胶。

经过以上步骤,便可以得到一种高性能的吸水膨胀橡胶,该材料具有良好的可吸水性、高弹性、耐磨性和耐温性等优异特性,广泛应用于家居用品、建筑装饰、日用品、家用电器等领域。

总而言之,吸水膨胀橡胶的制备可分为原料混合、细粉碎和掺加聚合物、压制等步骤,只要掌握正确的配方和技术流程,就可以轻松地制备出各种吸水膨胀橡胶产品。

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析

吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种能够在水环境中吸水膨胀的高分子材料,具有优良的平衡吸水性能和机械性能,广泛应用于土木工程、水利工程、环保工程等领域。

本文将对吸水膨胀橡胶的研究现状及发展进行分析。

一、研究现状1、制备方法制备吸水膨胀橡胶的方法主要有物理法和化学法两种。

物理法包括交联聚合法、溶液共混法、压缩-回弹法等;化学法包括原位聚合法、后接枝法、交联后反应法等。

2、性能表现吸水膨胀橡胶具有优良的平衡吸水性能和机械性能,吸水比例高达数百倍,同时保持了良好的拉伸和冲击强度。

此外,还具有良好的耐候性、耐化学腐蚀性、耐疲劳性和低温性能。

3、应用领域目前吸水膨胀橡胶已经广泛应用于土木工程、水利工程、环保工程等领域。

在土木工程中,可用于土体稳定与加固、地下设施防渗、地基加固、隧道支护、桥梁防震等方面;在水利工程中,可用于水闸、水库、堤坝、河堤等设施的渗漏处理;在环保工程方面,可用于贮存、运输、处理有毒有害废物以及防渗控制等方面。

二、发展趋势吸水膨胀橡胶的研究与应用取得了长足的进展,但仍存在一些问题需要解决。

1、制备工艺的改进当前吸水膨胀橡胶的制备工艺仍存在较高的成本和复杂性。

需要研究新的制备工艺,如微波辅助技术、高效催化剂等,以降低成本。

虽然吸水膨胀橡胶已在多个领域得到应用,但在其他领域中的应用还不是很广泛。

需要进一步拓展其应用领域。

3、性能的优化吸水膨胀橡胶的性能可以通过改变其材料结构、化学组成和交联方式进行优化。

需要进一步研究其优化方法,以提高其耐温性、耐老化性等性能。

总之,吸水膨胀橡胶是一种具有广泛应用前景的高分子材料,其未来的发展需要不断地探索和创新,以满足新的工程需求。

吸水膨胀橡胶的研究进展

吸水膨胀橡胶的研究进展

吸水膨胀橡胶的研究进展吸水膨胀橡胶(WSR)是一种新型特种橡胶,由亲水组分(或亲水基团)与橡胶基体通过物理共混(或化学接枝)进行制备,吸水后其体积和质量可成倍数膨胀。

因具有弹性止水和膨胀止水双重止水功能,被誉为“超级密封材料”。

WSR自20世纪70年代由日本开发以来,经20多年的发展,已研究出许多不同类型具有优良性能的产品。

1988年日本的WSR制品销售量为1万t,1991年达到2.8万t,西德ITC公司也生产出高质量的硫化型及非硫化型吸水膨胀橡胶,应用在大型工程建设中取得了理想的效果[1]。

而国却只有等地区有少量的厂家能生产聚氨酯型WSR。

随着WSR的快速发展,WSR的应用也越来越广泛。

至今,WSR已在石油井下工具、工程变形缝、管道接口等诸多方面被广泛应用,并逐步取代了传统灌浆等方法在堵漏工程上的应用[2]。

日本东京湾海底隧道及江底隧道都有成功运用了吸水膨胀材料[3],在中东等地区还将吸水膨胀橡胶制成膨胀封隔器应用于油田[4~6]。

据国有关报道,2008年11月,勘探开发研究院装备所自主研发的自膨胀式封隔器在冀东油田高浅南区G160-P13井顺利下井进行现场试验应用[7]。

WSR 在不同的温度、pH值、盐的浓度下发生不同的反应,造成收缩或膨胀,使化学能直接转换成机械能,堪称机械化学调节器,因此在水敏传感器上、医用和生理等方面有广泛的应用前景[8]。

国的吸水膨胀橡胶起步晚、发展慢,与国外同类产品相比,在质量和性能方面都存在一定差距,仍需进一步完善、改进。

1 WSR的吸水膨胀原理及分类1.1 吸水膨胀原理WSR的吸水作用主要来源于添加的亲水组分或接枝的亲水基团。

当WSR 与水接触时,水分子通过胶体表面吸附和毛细吸附等作用扩散进入胶体中;进入橡胶的水分子与亲水组分或亲水基团形成极强的作用力,水被保留在橡胶中使得胶体发生膨胀变形同时橡胶的弹性收缩力也在增加,进而形成的渗透压差使得外部的水分子进一步向橡胶渗透。

吸水膨胀橡胶项目可行性研究报告申请报告

吸水膨胀橡胶项目可行性研究报告申请报告

吸水膨胀橡胶项目可行性研究报告申请报告吸水膨胀橡胶是一种具有吸水膨胀特性的新型合成材料,其可在吸水后体积膨胀,具有良好的密封性能和柔韧性,广泛应用于建筑、水利、冶金等领域。

本项目拟进行吸水膨胀橡胶的可行性研究,以确定其在市场上的潜在应用和商业价值。

一、研究目的1.了解吸水膨胀橡胶的物理性质和化学成分,明确其吸水膨胀机理。

2.探讨吸水膨胀橡胶在建筑、水利、冶金等领域中的潜在应用。

3.分析吸水膨胀橡胶与传统材料相比的优势和劣势,评估其市场竞争力。

4.确定吸水膨胀橡胶的生产工艺和成本,评估项目的商业可行性。

5.提出项目实施的建议和措施。

二、研究方法1.文献综述法:对吸水膨胀橡胶的研究现状和应用领域进行综合梳理。

2.实验研究法:通过实验测试吸水膨胀橡胶的物理性质和化学成分,分析其吸水膨胀机理。

3.调查研究法:通过调查企事业单位和专家学者的意见,了解吸水膨胀橡胶的应用情况和市场需求。

三、预期结果1.明确吸水膨胀橡胶的物理性质和化学成分,揭示其吸水膨胀机理。

2.确定吸水膨胀橡胶在建筑、水利、冶金等领域中的潜在应用和市场需求。

3.分析吸水膨胀橡胶与传统材料的优势和劣势,评估其市场竞争力。

4.提出吸水膨胀橡胶的生产工艺和成本,评估项目的商业可行性。

5.提出项目实施的建议和措施,为吸水膨胀橡胶的推广和应用提供参考。

四、可行性研究计划1.第一阶段:文献综述和理论分析,预计耗时1个月。

2.第二阶段:实验测试和数据收集,预计耗时2个月。

3.第三阶段:市场调研和方案制定,预计耗时1个月。

4.第四阶段:报告撰写和总结,预计耗时1个月。

五、预期成果1.一份完整的吸水膨胀橡胶可行性研究报告,包括物理性质和化学成分分析、应用领域和市场需求分析、竞争力评估、生产工艺和成本分析、项目建议和措施等内容。

2.实验数据和调研问卷原始资料。

3.建议书和实施方案。

六、研究意义1.为吸水膨胀橡胶的应用推广提供科学依据和技术支持。

2.丰富吸水膨胀橡胶的研究成果,拓宽其应用领域和市场空间。

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吸水性膨胀橡胶文献综述吸水膨胀橡胶;制备方法;增容作用;应用;综述第1章概述1.1 吸水膨胀橡胶出现的背景遇水膨胀橡胶主要由橡胶和吸水树脂及其它助剂混合经硫化制成,是具有弹性防水密封和遇水膨胀、以水止水的双重防水性能的高分子材料。

而传统的密封防水材料只靠材料的弹性发挥止水功能。

而且组装时橡胶易受挤压、拉伸而断裂,橡胶经过长时间的压缩疲劳,弹性恢复力差,导致防水可靠性降低。

采用遇水膨胀橡胶后,改善了施工方法提高了施工效率和防水可靠性。

遇水膨胀橡胶在隧道工程、地下工程、水坝嵌缝的密封防水方面有着广泛的应用。

1.2 吸水膨胀橡胶的分类吸水膨胀橡胶可以从多个角度来分类,按橡胶是否硫化可分为制品型和腻子型[5];按其制备方法可分为机械共混型和化学接枝型;按制造吸水膨胀橡胶所用吸水膨胀剂来分,则有改性高钠基膨润土,白炭黑与聚乙烯醇,马来酸酸酐接枝物,亲水性聚氨酯预聚体,聚丙烯酸类(含聚丙烯酸,聚丙烯酸盐,聚丙烯酰胺及丙烯酸改性物);另外,按其性能还可分为高膨胀率(350%)、中膨胀率(200%-350%)、低膨胀率(50%-200%)等类型。

按膨胀速率分,则有速膨胀型、缓膨胀型;也可按材料膨胀后的形态分为离散型与非离散型;按膨胀止水材料的规格型式分为:纸板、毡状膜板、复合防水膜板、硫化膨胀橡胶类密封垫(包括与非膨胀橡胶复合型)、止水条(或止水圈);还有衬入不锈钢网线或加设(包入)合成纤维层止水条等定型类材料;腻子条(片)、灌注密封胶等非定型类材料[6]。

1.3 吸水膨胀橡胶的密封机理橡胶主要由高聚合度的碳、氢链节构成,本身是疏水性物质。

如果橡胶中存在亲水性物质或基团,遇水后就会因吸水而膨胀。

使其具有遇水膨胀性,通常有两种途径:一种为物理共混法,将吸水性材料通过适当的混炼工艺均匀地分散在橡胶中:另一种为化学接枝改性法,使亲水性链段或基团接枝到橡胶大分子上。

无论哪种方法制成的遇水膨胀橡胶,当遇水膨胀橡胶与水接触时,水分子通过扩散、毛细及表面吸附等物理作用进入橡胶内,与橡胶中的亲水性基团(物质)形成极强的亲和力。

亲水性物质不断吸收水分,致使橡胶发生形变,在橡胶自身抗形变力和渗透压差相当时,测得的膨胀率即为静水最大膨胀率。

通常遇水膨胀橡胶在封闭条件下使用,遇水后膨胀率并不能达到其静水最大膨胀率,因此就产生了膨胀橡胶与约束体间的接触压力,依靠这种接触压力遇水膨胀橡胶就可以发挥其密封止水的作用。

1.4 吸水膨胀橡胶的吸水机理吸水膨胀橡胶主要是由弹性体和亲水性物质(如吸水树脂或膨润土)组成的多组分体系。

由于橡胶本身是疏水性材料,但当其中亲水性物质与水接触时,水分子通过扩散、毛细及表面吸附等物理作用进入橡胶内,与橡胶中的亲水性基团形成极强的亲和力;橡胶中的亲水性物质被进入的水溶解或溶胀,在橡胶内外形成渗透压差,这种压差对于水向橡胶内部渗透具有促进作用。

亲水性物质不断吸收水分,致使橡胶发生形变。

当橡胶自身抗形变力和渗透压差相当时,达到平衡,即静水最大膨胀率,吸水膨胀作用保持相对稳定,吸水膨胀橡胶即达到了稳定状态[7]。

在具体应用中,吸水膨胀橡胶在封闭条件下使用,吸水后膨胀率并不能达到静水最大膨胀率,因此产生了膨胀橡胶与约束体间的接触压力,依靠这种接触压力吸水膨胀橡胶就可以发挥其密封止水的作用。

吸水组分是赋予吸水膨胀橡胶吸水性能的关键,其类型及用量对橡胶吸水膨胀性能有重要影响;橡胶是吸水膨胀橡胶的基质,弹性和强度影响体系力学性能;而橡胶与吸水组分的界面相容性影响吸水树脂在橡胶中的分散与亲合程度,从而影响体系的吸水膨胀性能、力学性能及耐用性。

故合理选择橡胶、亲水组分、增容剂及其相互间的适当配合对制备高性能的吸水膨胀橡胶很关键[8]。

1.5 吸水膨胀橡胶内的水状态吸水膨胀橡胶的内部水状态分为不冻水(束缚不冻结水)、束缚冻结水(键合水)和游离水。

吸水膨胀橡胶中都含有一部分不冻水,它只与吸水官能团的性质和数量有关。

橡胶的含水量越小,不冻水比例越高;含水量较低时,键合水随吸膨胀橡胶含水量增加而逐渐增大;而游离水含量几乎不随吸水膨胀橡胶吸水率升高而增加,只有总含水量达到一定值时才出现游离水。

说明当吸水膨胀橡胶浸水后首先形成不冻水,随着吸水率的增大,键合水含量逐渐增加,当不冻水和键合水均达到饱和时,吸水率进一步增大则只能增加游离水。

这一规律揭示了吸水膨胀橡胶具有良好保水性的本质。

吸水膨胀橡胶的交联密度对束缚水含量无影响,降低交联密度会使吸水膨胀橡胶的含水量增加,但主要是增加游离水含量,这说明橡胶基质对吸水膨胀橡胶中水的状态分布基本无影响。

此外,Ren等[9]研究了氯化聚丙烯/丙烯酸钠硫化胶中水的形态,发现其吸水膨胀过程除受Fickin扩散的影响外,还受聚丙烯酸钠及氯化聚丙烯链弛豫的影响,扩散系数与弛豫程度随温度的升高而增大。

1.6 吸水膨胀橡胶展望作为一种应用型功能高分子材料,今后其开发和研究应注意和解决以下几个方面的问题:(1)吸水膨胀橡胶的膨胀方向性为了保证遇水膨胀橡胶在无约束和复合状态下可靠止水,有必要研发单向膨胀的吸水膨胀橡胶。

(2)吸水膨胀橡胶的膨胀倍率目前,工程上常用的吸水膨胀橡胶的静水膨胀率在100%-300%之间,过大的膨胀率会导致不易密封的问题,故该类材料的研发并不能追求过高的吸水率。

(3)成本问题吸水膨胀橡胶推广应用的最大问题是成本过高,因此要求降低成本、耐久性好及可重复使用。

(4)膨胀速度工程中应用的吸水膨胀橡胶,一般要求材料有较快的吸水膨胀速度,但其膨胀速度并不是越大越好,要根据具体情况而定。

(5)析出物的问题用物理共混法制备吸水膨胀橡胶时,如何克服析出物多的问题,应该成为研究的关键所在。

1.7 本章小结吸水膨胀橡胶(WSR)是一种独特的橡胶新产品,从20世纪70年代问世以来,以其独特的弹性密封止水及吸水膨胀以水止水的双重止水特性,日益受到人们的普遍重视。

它既有一般橡胶制品的性能,又有遇水自行膨胀的性能,还有快速吸水和保水性能,是一种新型防水材料,止水、防水效果比一般橡胶更为明显。

该产品在遇水后会产生膨胀变形,并充满接缝的所有不规则表面、空穴及间隙,同时产生巨大的接触压力,彻底防止渗漏。

当接缝或施工缝发生位移,造成间隙超出材料的弹性范围时,普通橡胶止水材料则失去止水作用,而该产品则可以通过吸水膨胀来止水,使用该产品作堵漏密封水材料,不仅施工方便、效率高节省材料,而且还可以消除一般弹性材料因过大压缩而引起疲劳的特点,使防水效果更为可靠。

吸水膨胀橡胶的研制开发技术也有较快的发展,每年有不少文献问世,其中大量以专利形式出现。

国外在吸水膨胀橡胶研究方面起步较早,己生产出大量高质量的该类产品,并己成功应用于大型土木工程建设中。

国内也有类似产品问世,但无论质量和性能方面与国外都有一定差距,尚需进一步研究与完善。

第2章吸水膨胀橡胶的制备2.1 物理共混法传统橡胶多为高聚合度的碳、氢链节构成,本身是疏水性物质。

要使它达到吸水的目的,必须在橡胶基体中引入亲水的的物质或者基团。

所谓物理共混法,即用物理方法通过添加吸收性树脂制备吸水膨胀橡胶,这种将吸水组分通过物理共混均匀地分散在橡胶中制得吸水膨胀橡胶的方法,分机械共混和乳液共混两种。

共混型吸水膨胀橡胶制备工艺简单、原料来源广泛、成本低廉、起始吸水迅速,经过配方和工艺调整可制备出不同性能的吸水膨胀橡胶。

共混型WSR的亲水物质,是结构中含有亲水性基团的聚合物和矿物质,如高吸水性树脂、聚氨酯类、白炭黑及膨润土等,并以高吸水性树脂为最多,像淀粉—丙烯腈接枝聚合物、纤维素—丙烯腈接枝聚合物、聚乙烯醇交联物、聚丙烯酸酯交联物、聚环氧乙烷类等都具有较高的吸水能力[10]。

弹性基体一般以天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、三元乙丙橡胶等具有较好弹性与强度的为基本原料[11]。

此法制备简单、价格低廉、起始吸水迅速、膨胀率高,但强极性的吸水树脂本身凝聚力大,在橡胶中普遍存在分散不好且相容性差,浸水后易从基质中脱析,反复使用膨胀率下降,拉伸强度随膨胀率增高迅速下降,所以要采取一些措施增加吸水树脂和橡胶基体间的相容性。

在物理共混法的2种方式中,乳液共混产品的分散性和均一性更好。

2.1.1机械共混机械共混法是指在混炼时将弹性组分和吸水性树脂及其它配合剂,通过辊筒的挤压、剪切作用使吸水材料宏观上均匀地分散在橡胶中[12]。

为了改善吸水树脂与胶料的相容性,可在吸水性树脂与橡胶混合时加水,以提高树脂的分散性。

将微细的粉末状的高吸水性树脂和水溶胀性聚氨酯并用,再与橡胶混合,较各自单独和橡胶混炼更能提高保水性、吸水性。

适当的增容剂能大大提高吸水膨胀橡胶的吸水速率及最大吸水率,提高吸水树脂和胶料的相容性,显著改善试样的外观质量。

陈福林等人[13]用含少量水的混合溶剂与聚丙烯酸钠混合,搅拌成糊状,再与其它配合剂一起混入松香丁苯橡胶中,结果树脂分散均匀,制得的水膨胀橡胶性能也很稳定。

得的水膨胀橡胶性能也很稳定。

张书香等人[14,15],采用机械共混方法,将三种吸水材料聚丙烯酸钠(PAANa)、部分水解聚丙胺(PHPAM)、聚醚型聚氨酯(PEU)与丁苯橡胶(SBR)共混制备了具有良好吸水膨胀性能和力学性能的吸水膨胀弹性体(WSE):PAANa—WSE;PHPAM—WSE;PEU—WSE。

吉林大学的陈欣芳等人[16]在密炼机上将氯丁橡胶与交联型聚丙烯酸钠共混,制得的水膨胀橡胶中吸水树脂分散均匀。

2.1.2乳液共混乳液共混是将胶乳、吸水性树脂等配合剂放入带有搅拌器的容器中,搅拌均匀后进行真空脱泡、熟成、浇模、硫化。

比较而言,乳液共混型吸水膨胀橡胶的分散性和均一性较高,相区尺寸较小[17]。

中国科学院广州化学研究所的林莲贞等人[18],采用乳液共混法制取了天然橡胶/部分水解聚丙烯酰胺水膨胀橡胶。

得到的这种水膨胀橡胶比一般混炼法制得的产品分散性和均一性都高,而且具有优良的抗老化性和重复使用性。

共混吸水膨胀弹性体的吸水膨胀性能与硫化交联密度有关。

在保证硫化胶物理性能的同时应尽量减少橡胶的交联密度,采用减少硫化剂、促进剂用量的方法可达到上述目的。

2.2 化学接枝法采用物理共混法所制得的WSR最大的缺点是材料在吸水后其强度下降明显。

而化学接枝法制备吸水膨胀橡胶主要利用化学改性的方法,直接将一些亲水性基团或链段(如羟基、羧基、醚基等)通过化学键合进入橡胶的大分子主链,合成亲水性橡胶。

与物理共混法不同的是,亲水基团被以化学键结合到高分子主链上,所以化学接枝法吸水膨胀橡胶具有微观相容性好、强度高的特点,在吸水膨胀、脱水复原的反复过程中物理性能和膨胀性能稳定。

但它依然存在接枝反应困难,工艺繁杂,成本高等问题。

因为材料的吸水膨胀倍率取决于亲水分子链段的接枝率,橡胶分子链上的亲水基团越多,吸水膨胀率也越高,所以难以工业化生产。

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