天然杜仲膠產(chǎn)于杜仲樹(shù)，杜仲樹(shù)是我國(guó)特有樹(shù)種，杜仲膠包含于杜仲的果、皮以及葉中。杜仲膠分子結(jié)構(gòu)式為1，4反式聚異戊二烯，由于分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，杜仲膠常溫下呈塑料態(tài)。杜仲膠有著優(yōu)異的耐海水性、具有較高的耐疲勞性、較低的動(dòng)態(tài)生熱以及較好的耐磨性。杜仲膠由于其結(jié)構(gòu)含有雙鍵，故可進(jìn)行環(huán)氧化、磺化等功能化改性，進(jìn)而通過(guò)接枝制備自修復(fù)材料和膠粘劑材料；與熱塑性材料、塑料共混可制備TPV材料與形狀記憶材料；同時(shí)可制備功能涂料和電磁屏蔽材料等功能性材料，通過(guò)各自的相關(guān)表征分析，獲得理論與實(shí)踐上的創(chuàng)新。本書(shū)結(jié)合作者近年來(lái)的最新研究成果，進(jìn)行了上述功能材料的制備與研究，獲得有用的生物及功能材料以及相關(guān)的表征分析，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、醫(yī)用、航空航天領(lǐng)域研究、制備與開(kāi)發(fā)功能化新材料的指導(dǎo)。
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承擔(dān)與完成國(guó)家、省市科研課題與企業(yè)項(xiàng)目21項(xiàng)，其中，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題1項(xiàng)；國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目3項(xiàng)，在國(guó)際上首次將杜仲橡膠應(yīng)用于高速航空輪胎；獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)3項(xiàng)；獲授權(quán)專(zhuān)利16項(xiàng)。
目 錄
第1章 杜仲膠概論 1
1.1 杜仲膠的來(lái)源 1
1.2 杜仲膠的提取 3
1.2.1 單一提取方法 3
1.2.2 復(fù)合提取方法 4
1.3 杜仲膠基本物理性能 6
1.3.1 EUG的一般物理特性 6
1.3.2 EUG與TPI等溫和非等溫結(jié)晶行為對(duì)比研究 9
1.4 杜仲膠的基本化學(xué)性能 22
1.4.1 EUG的硫化反應(yīng) 22
1.4.2 EUG的氧化反應(yīng) 23
1.4.3 EUG的氯化反應(yīng) 23
1.4.4 EUG的環(huán)氧化反應(yīng) 23
1.4.5 EUG的磺化反應(yīng) 24
1.4.6 EUG的環(huán)化和異構(gòu)化反應(yīng) 24
1.4.7 EUG的巰基-烯點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng) 24
1.5 本章小結(jié) 25
參考文獻(xiàn) 25
第2章 杜仲膠改性天然橡膠 27
2.1 EUG/NR硫化膠的結(jié)構(gòu)與性能 27
2.1.1 EUG用量對(duì)EUG/NR硫化膠加工性能的影響 27
2.1.2 EUG用量對(duì)EUG/NR硫化膠相結(jié)構(gòu)與結(jié)晶的影響 30
2.1.3 EUG用量對(duì)EUG/NR硫化膠物理性能的影響 34
2.2 混煉溫度對(duì)EUG/NR硫化膠結(jié)構(gòu)與性能的影響 40
2.2.1 EUG/NR混煉膠的制備與硫化特性 40
2.2.2 EUG/NR硫化膠的相結(jié)構(gòu) 45
2.2.3 EUG/NR硫化膠的結(jié)晶行為分析 47
2.2.4 EUG/NR硫化膠的物理機(jī)械性能 49
2.3 本章小結(jié) 50
參考文獻(xiàn) 50
第3章 杜仲膠改性塑料 52
3.1 杜仲膠增韌改性聚丙烯 52
3.1.1 PP/EUG共混物的制備 52
3.1.2 PP/EUG共混物的熱性能 52
3.1.3 PP/EUG共混物的熔融指數(shù) 54
3.1.4 PP/EUG共混物的力學(xué)性能 54
3.1.5 PP/EUG共混物的微觀(guān)形貌 55
3.2 杜仲膠增韌改性尼龍 57
3.2.1 PA6/EUG/GF復(fù)合材料的制備 57
3.2.2 PA6/EUG/GF復(fù)合材料的沖擊性能 57
3.2.3 PA6/EUG/GF復(fù)合材料的拉伸性能 58
3.2.4 PA6/EUG/GF復(fù)合材料的熱性能 59
3.2.5 PA6/EUG/GF復(fù)合材料的微觀(guān)形貌 60
3.3 杜仲膠改性聚乳酸 60
3.3.1 PLA/EUG共混物的制備 61
3.3.2 PLA/EUG共混物動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能 61
3.3.3 PLA/EUG共混物的微觀(guān)形貌 62
3.3.4 PLA/EUG共混物的熱性能及結(jié)晶性能 63
3.3.5 PLA/EUG共混物的流變性能 65
3.3.6 PLA/EUG共混物的力學(xué)性能 66
3.4 環(huán)氧化杜仲膠改性聚乳酸 69
3.4.1 PLA/EEUG共混物的微觀(guān)形貌 69
3.4.2 PLA/EEUG共混物的力學(xué)性能 70
3.5 本章小結(jié) 71
參考文獻(xiàn) 71
第4章 杜仲膠的可控環(huán)氧化 73
4.1 環(huán)氧化杜仲膠的合成 73
4.1.1 乳液法合成EEUG 74
4.1.2 溶液法合成EEUG 77
4.2 乳液法所得環(huán)氧化杜仲膠的結(jié)構(gòu) 79
4.2.1 EEUG的IR譜圖分析 79
4.2.2 EEUG的1H-NMR譜圖分析 80
4.2.3 環(huán)氧度對(duì)EEUG聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的影響 81
4.3 乳液法環(huán)氧化杜仲膠硫化膠的性能 82
4.3.1 EEUG的硫化特性 82
4.3.2 EEUG硫化膠的力學(xué)性能 83
4.3.3 EEUG硫化膠的耐油性 84
4.3.4 EEUG硫化膠的老化性能 85
4.4 環(huán)氧化杜仲膠與環(huán)氧化合成反式-1, 4-聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)
與性能對(duì)比 87
4.4.1 ETPI的合成 87
4.4.2 環(huán)氧度對(duì)ETPI硫化膠和EEUG硫化膠結(jié)晶行為的影響 89
4.4.3 環(huán)氧度對(duì)EEUG硫化膠和ETPI硫化膠晶體結(jié)構(gòu)的影響 91
4.4.4 環(huán)氧度對(duì)EEUG硫化膠和ETPI硫化膠微觀(guān)形貌的影響 92
4.4.5 環(huán)氧度對(duì)EEUG硫化膠和ETPI硫化膠力學(xué)性能的影響 93
4.4.6 環(huán)氧度對(duì)EEUG硫化膠和ETPI硫化膠動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響 95
4.5 本章小結(jié) 97
參考文獻(xiàn) 97
第5章 基于環(huán)氧化杜仲膠的功能材料 99
5.1 自修復(fù)杜仲膠材料 99
5.1.1 GEEUG的合成 99
5.1.2 GEEUG的結(jié)構(gòu) 101
5.1.3 GEEUG的性能 103
5.2 高阻尼磺化杜仲膠材料 109
5.2.1 接枝共聚法制備磺化杜仲膠 109
5.2.2 利用環(huán)氧基團(tuán)-亞硫酸氫鈉開(kāi)環(huán)反應(yīng)制備SEEUG 114
5.2.3 SEEUG的結(jié)構(gòu)與性能 116
5.3 液體杜仲膠 124
5.3.1 LEEUG的合成 124
5.3.2 LEEUG的結(jié)構(gòu)分析 126
5.3.3 LEEUG的性能 129
5.4 本章小結(jié) 134
參考文獻(xiàn) 134
第6章 生物基杜仲膠功能涂料 136
6.1 環(huán)氧樹(shù)脂/杜仲膠/碳納米管涂層的制備及防腐與電磁屏蔽性能
研究 136
6.1.1 E-51/EUG/CNTs涂層的制備 136
6.1.2 CNTs用量對(duì)E-51/CNTs復(fù)合涂層性能的影響 136
6.1.3 EUG用量對(duì)E-51/EUG/CNTs復(fù)合涂層性能的影響 139
6.2 環(huán)氧樹(shù)脂/環(huán)氧化杜仲膠/碳納米管涂層的制備及防腐與電磁屏蔽性能
研究 148
6.2.1 E-51/EEUG/CNTs涂層的制備 148
6.2.2 EEUG用量對(duì)E-51/EUG/CNTs復(fù)合涂層性能的影響 149
6.3 本章小結(jié) 158
參考文獻(xiàn) 158
第7章 杜仲膠形狀記憶材料 160
7.1 杜仲膠/甲基丙烯酸鋅形狀記憶材料的制備與性能研究 160
7.1.1 EUG/ZDMA復(fù)合材料的制備 161
7.1.2 EUG/ZDMA復(fù)合材料的硫化性能及交聯(lián)密度 161
7.1.3 EUG/ZDMA復(fù)合材料的微觀(guān)形貌 162
7.1.4 EUG/ZDMA復(fù)合材料的熱性能 163
7.1.5 EUG/ZDMA復(fù)合材料的拉伸性能 165
7.1.6 EUG/ZDMA復(fù)合材料的形狀記憶性能 165
7.2 杜仲膠/碳納米管熱電雙重形狀記憶材料的制備與性能 167
7.2.1 EUG/CNTs復(fù)合材料的制備 167
7.2.2 EUG/CNTs復(fù)合材料的硫化性能及交聯(lián)密度 167
7.2.3 EUG/CNTs復(fù)合材料的微觀(guān)形貌 169
7.2.4 EUG/CNTs復(fù)合材料的熱性能 169
7.2.5 EUG/CNTs復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能 171
7.2.6 EUG/CNTs復(fù)合材料的力學(xué)性能 172
7.2.7 EUG/CNTs復(fù)合材料的形狀記憶性能 172
7.3 杜仲膠/聚烯烴彈性體熱塑性硫化膠形狀記憶材料的制備與性能 175
7.3.1 EUG/POE TPV復(fù)合材料的制備 175
7.3.2 硫黃用量對(duì)EUG/POE TPV復(fù)合材料性能的影響 176
7.3.3 共混比對(duì)EUG/POE TPV復(fù)合材料性能的影響 177
7.4 本章小結(jié) 181
參考文獻(xiàn) 181
第8章 杜仲膠的電磁屏蔽材料 183
8.1 杜仲膠/鍍鎳石墨電磁屏蔽材料的制備與性能 183
8.1.1 EUG/NCG電磁屏蔽材料的制備 183
8.1.2 EUG/NCG與NR/NCG電磁屏蔽材料性能對(duì)比 183
8.1.3 NCG的用量對(duì)EUG/NCG復(fù)合材料性能的影響 187
8.2 杜仲膠/導(dǎo)電炭黑電磁屏蔽材料制備與性能 192
8.2.1 EUG/CCB電磁屏蔽材料的制備 192
8.2.2 EUG/CCB電磁屏蔽材料的性能 192
8.3 杜仲膠/碳納米管電磁屏蔽材料的制備與性能 195
8.3.1 EUG/CNTs電磁屏蔽材料的制備 195
8.3.2 硫黃的用量對(duì)EUG/CNTs電磁屏蔽性能的影響 196
8.3.3 CNTs用量對(duì)EUG/CNTs電磁屏蔽性能的影響 198
8.4 杜仲膠/石墨烯電磁屏蔽材料的制備與性能 204
8.4.1 EUG/GNPs電磁屏蔽材料的制備 204
8.4.2 EUG/GNPs電磁屏蔽材料的性能 204
8.5 杜仲膠/碳納米管/石墨烯電磁屏蔽材料制備與性能 208
8.5.1 EUG/CNTs/GNPs復(fù)合材料的制備 208
8.5.2 EUG/CNTs/GNPs復(fù)合材料的性能 208
8.6 本章小結(jié) 216
參考文獻(xiàn) 217
第9章 杜仲膠吸波材料 218
9.1 杜仲膠/石墨烯吸波材料的制備與性能 218
9.1.1 EUG/GNPs復(fù)合材料的制備 218
9.1.2 EUG/GNPs復(fù)合材料與NR/GNPs復(fù)合材料的吸波性能對(duì)比 219
9.1.3 結(jié)晶度對(duì)EUG/GNPs復(fù)合材料吸波性能的影響 220
9.1.4 石墨烯用量對(duì)EUG/GNPs復(fù)合材料性能的影響 222
9.2 杜仲膠/二氧化硅包覆四氧化三鐵復(fù)合材料的制備與性能 230
9.2.1 EUG/Fe3O4@SiO2復(fù)合材料的制備 230
9.2.2 吸波劑Fe3O4@SiO2的結(jié)構(gòu)與吸波性能 231
9.2.3 EUG/Fe3O4@SiO2復(fù)合材料的性能 235
9.3 杜仲膠/聚苯胺包覆四氧化三鐵復(fù)合材料的制備與性能 240
9.3.1 EUG/Fe3O4@PANI復(fù)合材料的制備 240
9.3.2 吸波劑Fe3O4@PANI的結(jié)構(gòu)與吸波性能 241
9.3.3 EUG/Fe3O4@PANI復(fù)合材料的性能 245
9.4 本章小結(jié) 251
參考文獻(xiàn) 251
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