磁性補強三元乙丙橡膠復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、武器裝備中大量使用的電子化設(shè)備，由于電磁信號易受外界電磁干擾而出現(xiàn)失誤，從而帶來嚴(yán)重后果，因此對各種電磁危害的防護(hù)已引起高度重視。同時，屏蔽電磁污染使其限定在一定區(qū)域，已成為環(huán)保領(lǐng)域最為活躍的研究課題之一。三元乙丙橡膠（EPDM）因其優(yōu)越的抗臭氧、抗侵蝕的能力、極好的硫化特性，以及最低的比重，能吸收大量的填料和油，因此得到了廣泛的應(yīng)用。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，采用一些填料可以改善EPDM的力學(xué)性能以及電磁性能，從而拓展了其在電磁屏蔽、吸波、導(dǎo)電

2、、傳感等軍事裝備領(lǐng)域的范圍應(yīng)用。
　　為了研究一種可用于電磁屏蔽的磁性補強EPDM復(fù)合材料，本文采用分子模擬與實驗結(jié)合對EPDM的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了研究。以EPDM為基體，得到炭黑的最佳用量，添加不同補強粒子填料制備EPDM復(fù)合材料。通過水熱法制備了納米鐵/鎳（Fe/Ni）合金顆粒，并進(jìn)行性能的表征，得到了可用于制備磁性補強EPDM的最佳配方。
　?。?）本文采用分子動力學(xué)和介觀動力學(xué)方法對EPDM的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了研

3、究。采用分子動力學(xué)模擬得到的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）為216.3K，并且折光率、表面張力、熱導(dǎo)率和體積模量的趨勢均在Tg左右發(fā)生較大的變化。EPDM的回轉(zhuǎn)半徑得到，EPDM處于完全的彎曲狀態(tài)。EPDM的回轉(zhuǎn)半徑在18.9A-19.3A分布較多，而其它范圍則分布較少，通過對回轉(zhuǎn)半徑的預(yù)測可以得到聚合物的柔性程度，及聚合物的彎曲和纏結(jié)程度。通過介觀動力學(xué)模擬了EPDM鏈段對其相態(tài)形態(tài)的影響。
　　（2）以EPDM為基體，改變炭黑含量，并

4、分別單獨添加甲基丙烯酸鋅（ZDMA），碳酸鈣（CaCO3）和蒙脫土（MMT），以及分別以ZDMA/CaCO3和ZDMA/MMT共用作為填料，制備出了EPDM復(fù)合材料，并進(jìn)行性能的表征?？疾炝朔謩e添加不同含量以及共同添加不同比例的填料后對復(fù)合材料力學(xué)性能、耐老化性能的影響，得到了可用于EPDM補強橡膠的配方：當(dāng)炭黑與EPDM的比例為55g:100g時所改性的EPDM具有最好的力學(xué)性能。ZDMA與CaCO3共用填充到100gEPDM中，當(dāng)Z

5、DMA/CaCO3含量為40g:10g時，EPDM的力學(xué)性能明顯提高；當(dāng)MMT/ZDMA含量為5g:15g時，EPDM的力學(xué)性能達(dá)到最好，其中拉伸強度為20.12MPa；扯斷伸長率為1734.76％；撕裂強度為57.79kN/m。
　?。?）通過水熱法制備Fe/Ni合金粒子。采用硅烷偶聯(lián)劑對Fe/Ni合金粒子進(jìn)行表面活化。合金粒子分散均勻，成雪花狀，矯頑力可達(dá)到118.6。經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑包覆的納米Fe/Ni合金粒子填充EPDM后，得