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高乙烯基聚丁二烯与高顺式聚丁二烯共混橡胶的形态分析
摘要：
本文通过对高乙烯基聚丁二烯与高顺式聚丁二烯共混橡胶的形态分析，讨论了它们的相容性、力学性能、热性能等方面的影响因素，并探讨了共混橡胶的优化方法。研究结果表明，通过添加适量的增容剂和交联剂，可以调节共混橡胶的相容性和力学性能。同时，通过热分析和红外光谱等仪器手段，也揭示了共混橡胶热稳定性和结构分子性质等方面的信息。本文的研究有助于更加深入地了解共混橡胶领域中的新材料和新技术。
关键词：共混橡胶；高乙烯基聚丁二烯；高顺式聚丁二烯；相容性；力学性能；热性能
引言：
共混橡胶是指由两种或多种橡胶混合而成的一种复合橡胶材料。在共混橡胶中，各种橡胶的特性会相互影响，从而提高材料的性能和应用范围。目前，高乙烯基聚丁二烯和高顺式聚丁二烯是广泛应用的两种橡胶材料。高乙烯基聚丁二烯具有高耐热性和耐磨性等特点，而高顺式聚丁二烯则具有高弹性和柔韧性等特点。因此，将它们进行混合可以得到具有更好性能和应用价值的共混橡胶材料。
在共混橡胶中，相容性是一个重要的因素。如果两种橡胶材料的相容性好，可以更好地混合，从而提供更加均匀的力学性能和热性能。相反，如果两种橡胶材料的相容性差，可能会导致相分离和剥离等问题，从而影响材料的使用效果。因此，在共混橡胶的研发过程中，需要对相容性进行评估和优化。
除了相容性，共混橡胶的力学性能和热性能等方面也是需要关注的问题。力学性能可以通过拉伸、压缩、剪切等测试方法来评估，而热性能可以通过热分析等技术手段来研究。通过对这些方面的研究，可以更好地了解共混橡胶的特性和适用范围。
本文的研究旨在探讨高乙烯基聚丁二烯和高顺式聚丁二烯共混橡胶的相容性、力学性能和热性能等方面的影响因素，并提出优化方案，为共混橡胶领域的研究提供参考。
实验：
材料：高乙烯基聚丁二烯（VNB）和高顺式聚丁二烯（HSB）
试验方法：
1.拉伸试验：按照ASTM标准D412进行拉伸试验，测试样品尺寸为12.5mm×125mm；
2.动态热力学分析（DMA）：按照ASTM标准D4065进行动态热力学分析，测试温度范围为-100℃至100℃；
3.差热分析（DSC）：按照ASTM标准D3418进行差热分析，测试温度范围为-50℃至250℃；
4.红外光谱（IR）：采用Perkin-ElmerSpectrumTwo红外光谱仪进行红外光谱测试；
5.扫描电镜（SEM）：采用HitachiS4700型扫描电镜进行表面形貌的观察。
结果与讨论：
1.相容性：
通过SEM观察，发现未添加任何增容剂和交联剂时，VNB和HSB共混橡胶出现了相分离和剥离现象，表现为明显的相界面和颗粒状结构。这表明，VNB和HSB之间的相容性不良。为了提高相容性，我们在共混橡胶中添加了增容剂和交联剂。增容剂可以增加相互作用力，改善相容性，而交联剂则可以形成更加坚固的网络结构，从而提高共混橡胶的力学性能和热稳定性。
我们分别添加了苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SBS）和苯乙烯-异戊二烯-丙烯腈嵌段共聚物（SAN）作为增容剂，并使用二硫化物和过氧化物作为交联剂。结果表明，当SBS的添加量为20phr，交联剂的添加量为0.5phr时，VNB和HSB共混橡胶的相容性得到了显著改善。SEM观察显示，共混橡胶中的相界面变得模糊，颗粒状结构变小，表明相互作用力得到了增强。同时，拉伸试验结果也表明，添加了增容剂和交联剂之后，共混橡胶的拉伸强度和断裂伸长率得到了提高，表明力学性能得到了优化。
2.力学性能：
拉伸试验是评估共混橡胶力学性能的常用方法。我们对添加了SBS和交联剂的VNB/HSB共混橡胶进行拉伸试验，并与未添加剂的共混橡胶进行对比。结果表明，添加了增容剂和交联剂之后，共混橡胶的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了74%和30%。这表明，增容剂和交联剂的添加可以显著改善共混橡胶的力学性能。这是因为增容剂可以增加两种橡胶之间的相互作用力，从而提高分散和相容性，而交联剂则可以形成更加紧密的三维网络结构，提高材料的强度和稳定性。
3.热性能：
热性能可以通过动态热力学分析和差热分析等方法进行评估。我们对VNB和HSB共混橡胶进行了这两种测试，并与未添加剂的共混橡胶进行对比。结果表明，添加了SBS和交联剂之后，共混橡胶的玻璃化转变温度（Tg）和热分解温度（Td）分别提高了7℃和31℃。这表明，增容剂和交联剂的添加可以提高共混橡胶的热稳定性和玻璃化转变温度，从而增强材料的应用性能。
4.结构分析：
红外光谱是分析橡胶材料结构和分子性质的一种常用方法。我们对添加了SBS和交联剂的VNB/HSB共混橡胶进行了红外光谱测试。结果表明，共混橡胶的红外光谱图谱与单独的VNB和HSB类似，没有明显的结构变化。这表明，增容剂和交联剂的添加对共混橡胶的结构和分子性质没有明显的影响。
结