計(jì)算機(jī)在氯化聚乙烯橡膠（CM）結(jié)構(gòu)、性能及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用.pdf

1、本論文借助計(jì)算機(jī)手段對(duì)氯化聚乙烯橡膠(CM)的結(jié)構(gòu)、性能及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)這一系列過(guò)程進(jìn)行了研究和分析。首先論述了氯化聚乙烯的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，主要研究了氯含量對(duì)氯化聚乙烯玻璃化溫度的影響，分別用傳統(tǒng)的基團(tuán)貢獻(xiàn)法和計(jì)算機(jī)性能模擬軟件對(duì)玻璃化溫度進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值進(jìn)行了比較，同時(shí)還對(duì)不同氯含量的氯化聚乙烯的結(jié)晶形態(tài)和CM的物理機(jī)械性能作了比較與討論；介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法在橡膠配方設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，選用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中通用性好、較為成熟的BP

2、(BackPropagation，BP)網(wǎng)絡(luò)模型研究CM硫化體系、補(bǔ)強(qiáng)體系及其加工工藝，運(yùn)用遺傳算法GA考查了配合劑用量、加工條件對(duì)性能的影響，并用訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)對(duì)部分試驗(yàn)的膠料性能進(jìn)行了預(yù)測(cè)；然后研究了CM與其它橡膠的并用問(wèn)題；最后在前面基礎(chǔ)性能的研究總結(jié)基礎(chǔ)上，借助計(jì)算機(jī)手段進(jìn)行了CM的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，對(duì)產(chǎn)品配方進(jìn)行篩選和優(yōu)化，并最終確定產(chǎn)品配方。現(xiàn)將結(jié)果簡(jiǎn)述如下： (1)兩種預(yù)測(cè)玻璃化溫度的方法對(duì)定性的了解高聚物的性能都有一定的幫

3、助，計(jì)算機(jī)模擬比傳統(tǒng)的基團(tuán)預(yù)測(cè)法更有準(zhǔn)確性；隨氯含量的增多(0﹪→40﹪)，結(jié)晶程度被破壞，由高度結(jié)晶的聚集態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗缮⒌臒o(wú)定形結(jié)構(gòu)。 (2)過(guò)氧化物硫化體系是CM較理想的硫化體系，膠料的綜合性能較好且硫化時(shí)間較短，在DCP-CAMV體系中，用等量的新型助交聯(lián)劑PDM等量代替部分CAMV后，硫化速度明顯加快，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度均有所提高，交聯(lián)密度增大；硫脲體系撕裂強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率均高于過(guò)氧化物硫化體系，但硫化時(shí)間較長(zhǎng)；噻二唑體系

4、CM硫化膠的撕裂強(qiáng)度較大，在S-NA-22硫脲體系和TDD-NC噻二唑體系中用等量PDM分別代替NA-22和NC后，焦燒時(shí)間都有所延長(zhǎng)，有利于膠料的儲(chǔ)存，但硫化速度變慢，交聯(lián)密度下降；三種硫化體系并用PDM后，絕緣性均有所提高。 (3)炭黑粒徑變量體系中，隨CM硫化膠拉伸強(qiáng)度的增加，扯斷伸長(zhǎng)率增加，撕裂強(qiáng)度提高，各性能間的擬合性較好；粒徑越小、比表面積越大、結(jié)構(gòu)度越高的炭黑補(bǔ)強(qiáng)效果越好；用KH-560改性后的納米碳酸鈣填充的CM

5、硫化膠的綜合性能最好；白炭黑在用量30份左右、納米碳酸鈣用量在40份左右并用填充的CM綜合性能較好。 (4)粒狀CM比片狀CM煉得的混煉膠交聯(lián)程度高，耐老化性比片狀CM煉得的膠差；在CM彈性體混煉過(guò)程中，炭黑與軟化劑DOP分批加入即文章中提到的方案2的方式煉得的CM膠綜合性能最好，碳黑分散度(ASTM)達(dá)到99.986﹪；用HAAKE模擬實(shí)際生產(chǎn)中的密煉過(guò)程，可得出密煉溫度在80℃左右，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在30～40n/min時(shí)，CM混煉