基于化学改性的橡胶阻尼复合材料的制备与性能研究的开题报告.docx

基于化学改性的橡胶阻尼复合材料的制备与性能研究的开题报告
一、选题背景及研究意义
随着工业化进程的不断加快，城市化也在不断加深，噪声污染逐渐成为了人们面临的重要问题。噪声不仅会对人们的健康产生影响，还会影响到人们的生活和工作质量。因此，对于提高噪声抑制性能的复合材料的研究与开发具有十分重要的现实意义。
橡胶材料由于其良好的弹性、阻尼、耐磨性等优异的特性被广泛应用于防振减噪领域。然而，传统的橡胶材料的阻尼性能并不足够强大，且在不同温度下的性能存在较大的差异。因此，运用化学改性的方法来改善橡胶材料的阻尼性能已成为当今研究的热点之一。
基于化学改性的橡胶阻尼复合材料具有良好的阻尼性能和机械性能等特点，能够在高频振动下提供较好的减震效果，可广泛应用于机械、建筑等领域。因此，本研究旨在通过化学改性的方法制备出性能更优异的橡胶阻尼材料，提高其应用的范围和效果，提供新的防振减噪材料选择。
二、研究内容
本研究将采用环氧化聚丙烯酸酯(EPMA)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-苯乙烯四元共聚物(S-SBR)等多种材料，通过化学改性的方法制备基于橡胶的阻尼复合材料，并对其性能进行测试和研究，以提高其的性能和应用范围。
具体操作流程如下：
1.制备基础橡胶材料：采用硫化法将天然橡胶(NR)和丁苯橡胶(SBR)两种橡胶共混制备成橡胶基体。将其加入到物理搅拌机中，按照一定的配方进行搅拌，进行均匀混合，制备得到基础橡胶材料。
2.环氧化改性EPMA：将EPMA加入到橡胶基体中，并加入相应的催化剂，利用环氧基团与橡胶基体形成3D网络结构，使其阻尼性能得到改善。
3.加入S-SBR改善低温性能：在橡胶基体中加入S-SBR，其四元共聚物结构可以增强橡胶的耐低温性能和强度。
4.加入SBS改善高温性能：SBS在室温下具有玻璃态特性，而在高温下则会转变为橡胶态特性，可以改善橡胶材料的高温性能。
5.制备橡胶阻尼复合材料：将步骤2、3、4中制备的改性材料添加到基础橡胶材料中，进行混炼，得到橡胶阻尼复合材料，用于测试和性能评估。
6.性能测试：对制备的橡胶阻尼复合材料进行性能测试，包括阻尼性能、机械性能、温度性能等。
三、预期成果
本研究将通过化学改性的方法制备性能更优异的橡胶阻尼复合材料，并测试其性能和应用范围。预计可达到以下成果：
1.成功制备出基于化学改性的橡胶阻尼复合材料，具有优异的机械性能和阻尼性能。
2.对改性复合材料的物理化学性能进行了详细研究，探讨其在不同温度下的性能表现。
3.为工程应用提供一种具有优良性能的防振减噪材料选择，推进防振减噪材料的应用和研究。
四、研究难点及对策
本研究的难点主要包括化学改性剂的选择和添加量、复合材料加工工艺的优化以及合理的温度条件下的材料性能表现。为了克服这些问题，我们将采取以下措施：
1.制定合理的配方方案，确定化学改性剂的种类和添加量。
2.对复合材料的加工工艺进行优化，保证制备出高质量的橡胶复合材料。
3.设置相应的实验平台和测试条件，对复合材料在不同温度下的性能进行评估，并确定其最佳应用环境。
五、研究进度安排
1.第一阶段（2021年6月-10月）：收集并阅读相关文献，制定研究计划，选择实验材料并进行化学改性试验。
2.第二阶段（2021年10月-2022年4月）：制备橡胶阻尼复合材料，对其性能进行测试和评估。
3.第三阶段（2022年4月-2022年6月）：对实验结果进行分析，撰写论文，完成毕业设计并进行答辩。
六、参考文献
1.PedrosoM,FragaLA,CavalcantiWL,etal.Mechanicalanddampingpropertiesofrecycledtirerubbermodifiedbyepoxyresin[J].PolymerTesting,2018,66:32-39.
2.YanY,WeiY,LinJ,etal.PreparationandcharacterizationofNR/SBR/EPMAternaryblendrubber[J].MaterialsScienceandEngineering:A,2017,690:75-83.
3.LeeJK,KimMS,ShinBS.EffectofEPMAcontentandparticlesizeonthemechanicalpropertiesofEPMAmodifiedSBRrubbercomposites[J].PolymerTesting,2018,65:50-56.
4.DasS,BhowmickAK.Polymerblendcompositescontainingmodelcarbonparticles:Part1.Dampingbehaviorofvariousblendratiosi