甲基丙烯酸羟乙酯接枝改性天然胶乳的制备及其应用研究

【摘要】乙烯类单体与天然橡胶（NR）的接枝共聚，是改善天然橡胶性能，扩大其应用范围的有效途径之一。本文以过氧化氢异丙苯/四乙烯五胺（CHPO/TEPA）为引发剂，二甲基丙烯酸三甘醇酯（TEGDMA）为交联剂，通过乳液聚合法合成了甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）接枝共聚改性天然胶乳（NR-g-HEMA），研究了溶胀条件对接枝反应的影响以及反应温度、反应时间、单体用量、引发剂用量、交联剂用量等因素对接枝率和接枝效率的影响。采用FT-IR、水接触角测定仪、粒度分析仪、透射电镜（TEM）、热重分析仪（TGA）等对接枝产物进行了表征。同时，进一步评价了NR-g-HEMA的血液相容性，考察了NR-g-HEMA用作胶粘剂或复合材料界面相容剂的效果。结果表明，在16℃×20h条件下，单体对天然胶乳充分溶胀，是甲基丙烯酸羟乙酯与天然胶乳接枝共聚反应顺利进行的关键。制备NR-g-HEMA胶乳时，每100份天然胶乳中，单体、引发剂（CHPO:TEPA=1:1）及交联剂的适宜用量分别为20、0.2和0.1份；在16℃×8h的最佳反应条件下，得到单体接枝率14%。FT-IR和TEM结果表明聚甲基丙烯酸羟乙酯P（HEMA）分子链紧紧接枝在天然橡胶粒子表面；水接触角测定结果表明随着接枝率的升高，NR-g-HEMA胶膜静态水接触角下降。接枝率达到14%时，NR-g-HEMA胶膜的静态水接触角由天然胶乳胶膜的97o下降到71o；TGA结果表明接枝改性后的NR-g-HEMA的热稳定性优于天然橡胶。通过血小板粘附实验对NR-g-HEMA胶膜的血液相容性进行了评价。扫描电镜（SEM）观测结果表明，接枝率14%的NR-g-HEMA胶膜表面粘附的血小板数量较少，并基本呈圆盘状。采用不同接枝率的NR-g-HEMA胶乳调制胶粘剂，并用于粘接杨木单板，考察了NR-g-HEMA胶乳的粘合效果。试件的干态剪切强度测试结果表明，随着NR-g-HEMA胶乳接枝率的升高，胶粘剂极性增大，粘接性能良好，剪切强度最高能达到1.88MPa，比天然胶乳水基型胶粘剂的粘合强度提高了84%。此外，也考察了NR-g-HEMA胶乳用作天然胶乳/SiO2复合材料的界面相容剂的效果。测试结果表明，当SiO2用量为8份时，加入3份接枝率14%的NR-g-HEMA胶乳，复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别提高了22%和36%。SEM观测结果表明，NR-g-HEMA的加入能改善SiO2在天然胶乳中的分散性，但用量不能超过SiO2的一半。热分析结果表明，在NR/SiO2复合材料中添加NR-g-HEMA，也有助于提高复合材料的热稳定性。
【作者】卫飞云；
【导师】曹端林；余和平；
【作者基本信息】中北大学，化学工程，2014，硕士
【关键词】天然胶乳；甲基丙烯酸羟乙酯；接枝共聚；亲水性能；粘合性能；

【参考文献】
[1]潘晓明,陈国胜.SS5型准高速电力机车粘着性能存在的问题和改进措施[J].铁道机车车辆.1997(01)
[2]张朝威.Al-12.7Si-0.7Mg合金MIG焊接接头组织与性能的研究[D].东北大学,材料学,2010,硕士.
[3]胡赟.肖邦《二十四首前奏曲》op.28的共性、联系及演奏实现[D].杭州师范大学,音乐学,2005,硕士.
[4]金杰.高分辨率彩色成像技术研究[D].中国科学院研究生院（上海技术物理研究所）,信号与信息处理,2014,硕士.
[5]张涵.拉祜族创世史诗《牡帕密帕》传承方式的研究[D].云南艺术学院,艺术学,2013,硕士.
[6]吴达金.从实际出发、加快发展居住小区通信建设(续完)[J].电信工程技术与标准化.1993(04)
[7]胡超.“锦标赛体制”困惑与府际合作价值取向研究[D].南京航空航天大学,行政管理,2013,硕士.
[8]邓昊桁.独立董事独立性保障机制研究[D].中国政法大学,比较法学,2013,硕士.
[9]祝超先.射频单片T/R组件混频器关键技术研究[D].西安电子科技大学,微电子学与固体电子学,2012,硕士.
[10]华磊.冗余双臂机器人协调操作方法研究[D].哈尔滨工业大学,机械电子工程,2013,硕士.
[11]王根源.基于增强现实与无源性的空间机器人遥操作控制研究[D].哈尔滨工业大学,机械电子工程,2013,硕士.
[12]鲁金定.VRB在风力发电系统中的应用研究[D].华中科技大学,电气工程,2013,硕士.
[13]吴超.名人纪念馆研究[D].安徽大学,文物与博物馆,2013,硕士.
[14]侯娅楠.鄂尔多斯集团棋盘井工业园区信息化建设研究[D].内蒙古大学,工商管理,2012,硕士.
[15]阿廖娜（BugaAlena）.一个电子商务应用系统的实现[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[16]孙慧.《全宋笔记》（第二编）语言学资料类编及其语言学价值研究[D].杭州师范大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[17]薛福连.DK7725电火花线切割机电气故障检修[J].机电一体化.1999(06)
[18]王海涛.山东省物价局电子政务建设[D].天津大学,公共管理,2004,硕士.
[19]公绪华.miR-214通过抑制HIF1AN的表达促进肝星状细胞的活化和迁移[D].第二军医大学,内科学（专业学位）,2013,硕士.
[20]范晓慧.不同水分胁迫下青贮玉米需水量及优化灌溉制度的分析研究[D].内蒙古农业大学,农业水土工程,2013,硕士.
[21]王蕾.单原边绕组电流源型双向多输入全桥变换器的研究[D].南京航空航天大学,电机与电器,2013,硕士.
[22]安立华.基于PIC16F876的暖风机控制系统的设计与实现[D].东北大学,电路与系统,2010,硕士.
[23]恽炅明.基于产品实例的液压系统动态特性分析方法研究[D].合肥工业大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[24]刘凯.基于NTFS注册表取证工具研究与设计[D].广东工业大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[25]富爱民.基于Multi-Agent的虚拟企业的研究[D].大连理工大学,2004.
[26]孙君.农村高中英语教师听力策略训练的信念调查[D].华中师范大学,学科教学,2013,硕士.
[27]刘逸涵.区域发展战略路径设计[D].华中师范大学,区域规划与发展,2012,硕士.
[28]逄杰.多核网络处理器软硬件协同验证关键技术研究[D].西安电子科技大学,集成电路系统设计,2012,硕士.
[29]袁艳玉.目的论视角下的武当山旅游文本英译研究[D].华中师范大学,英语语言文学,2013,硕士.
[30]郭斯羽,吴铁军.一种在生产过程数据库中挖掘特征趋势的方法[A].中国自动化学会控制理论专业委员会.第二十届中国控制会议论文集（下）[C].中国自动化学会控制理论专业委员会:,2001:4.
[31]卞玉牛.信息技术与高中有机化学教学整合的模式研究[D].东北师范大学,现代教育技术,2012,硕士.
[32]程美玲.长江三角洲区域综合交通网络体系研究[D].东华大学,控制理论与工程,2004,硕士.
[33]戴金星.天然气在我国未来的能源中占有重要地位[J].科技导报.1989(03)
[34]韩喆.导航接收机基带处理硬件系统的设计与实现[D].北京理工大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[35]戴萌.论代位执行制度[D].对外经济贸易大学,法律,2004,硕士.
[36]金磊.关于住宅智能化及其系统配套技术[J].中国勘察设计.1997(02)
[37]额日登巴亚尔.蒙古族传统赛马习俗探析[D].内蒙古师范大学,民俗学,2012,硕士.
[38]熊彪.鲁北地区高速公路路基盐渍土改良技术研究[D].西南交通大学,道路与铁道工程,2014,硕士.
[39]李昭侠.《人人都爱雷蒙德》中言语幽默制造策略研究：关联理论视角[D].山东师范大学,英语语言文学,2013,硕士.
[40]周兴.局部强次仿紧、基—可数次仿紧空间的性质研究[D].成都理工大学,应用数学,2013,硕士.
[41]杨俊芳.DBB与EPC模式下施工合同经济性的影响因素研究[D].西安建筑科技大学,工程经济与管理,2013,硕士.
[42]李春阳.扶正固本中药对MODS大鼠的CEC和TGF-β1表达的影响及意义[D].大连医科大学,急诊医学,2012,硕士.
[43]李健.主动式电磁扫描检测技术及其信号处理方法研究[D].华东交通大学,精密仪器及机械,2013,硕士.
[44]胡玲艳,唐锴,孙逊,姜连芳.轧辊差温热处理炉系统设计[J].冶金自动化,2009,05:58-61.
[45]崔磊.基于网络编码的分层调制技术研究[D].中国矿业大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[46]李桂莲,谢文成,刘洪刚.光面爆破技术在石方路堑工程中的应用[J].铁道运营技术.1995(02)
[47]余瑞华.外层空间资源开发的法律问题及其完善[J].湘潮(下半月),2014,05:58.
[48]廖明华.无线传感器网络中LEACH协议的研究与改进[D].湖南大学,计算机应用技术,2011,硕士.
[49]邓辰炜.多通道水声信号数据预处理的虚拟仪器技术[D].西北工业大学,水声工程,2004,硕士.
[50]何铁寅.融资租赁及其非系统性风险的预警研究[D].浙江工业大学,2003.