论文总字数：17565字

摘 要

在新能源、新产业蓬勃发展的今天。一些旧的产业也在努力发展，紧跟时代的步伐。橡胶产业，是我国的传统支柱产业。受到科技进步的有利影响，橡胶在助剂方面有了显著的进步。本次实验希望通过目前利用率很低的秸秆、木屑提炼出生物质油去制备橡胶增塑剂。

本篇论文通过把生物质油制得的橡胶增塑剂与丁腈橡胶混合。经过一系列塑炼、混炼、硫化后测试它的硬度性能，抗拉伸性能。并与其他市面上主流的橡胶增塑剂增塑后的橡胶做比较，发现由生物质油制增塑剂与其他增塑剂的优劣处。

研究结果表明：用生物质油制备的橡胶催化剂，在定伸应力上比其他的橡胶增塑剂更好。而且特别的是会使橡胶硬度增加。可以用在特定需要抗拉抗压的场合。

关键词：生物质油；橡胶；增塑剂

ABSTRACT

Today, new energy and new industries are booming. Some old industries are also striving to develop, keeping up with the pace of the times. Rubber industry is the traditional pillar industry in China. Under the favorable influence of scientific and technological progress, rubber has made remarkable progress in additives. In this experiment, it is hoped that the rubber plasticizer can be prepared by extracting the oil from straw and sawdust with low utilization rate.In this paper, the rubber plasticizer made from bio oil was mixed with NBR. After a series of plasticizing, mixing and vulcanizing, its hardness, tensile resistance and thermogravimetric analysis were tested. Compared with other mainstream rubber plasticizers on the market, the advantages and disadvantages of our bio oil plasticizer and other plasticizers are found.

The results show that our bio oil rubber catalyst is better than other rubber plasticizers in constant elongation stress. In particular, it will increase the hardness of rubber. It can be used in the special situation of tension and compression.

Key words: bio oil; rubber; plasticize

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2生物质油 2

1.2.1生物质油概述 2

1.3常见橡胶的分类 2

1.3.1天然橡胶 2

1.3.2丁腈橡胶 3

1.3.3丁苯橡胶 3

1.3.4氯丁橡胶 4

1.4橡胶的各类助剂 4

1.4.1橡胶增塑剂 4

1.4.2橡胶硫化剂 5

1.4.3橡胶补强剂 5

1.5制备工艺介绍 6

1.5.1原材料准备 6

1.5.2塑炼 6

1.5.3混炼 7

1.5.4成型 7

1.5.5硫化 8

1.6研究目的意义及研究内容 8

1.6.1研究目的意义 8

1.6.2研究内容 9

第二章 实验部分 10

2.1 实验原料与仪器 10

2.1.1 实验原料 10

2.2 试验方法 10

2.2.1 实验配方 10

2.2.2 生物质油预处理 11

2.2.3 橡胶塑炼 11

2.2.4 填料的准备 11

2.2.5 橡胶混炼 11

2.2.6 橡胶硫化 11

2.3 测试与表征 12

2.3.1 硫化性能测试 12

2.3.2 应力应变性能测试 12

2.3.3 硬度测试 12

第三章 结果与讨论 13

3.1 硬度分析 13

3.2 拉伸强度分析 13

3.3 断裂伸长率分析 14

3.4 定伸应力测试结果分析 14

3.5 硫化性能分析 15

结论 17

参考文献 18

致谢 22

第一章 绪论

1.1 前言

人们日常提起的橡胶主要有两种，一种是从橡胶科的植物中直接提取到的天然橡胶，另一种则是人类通过各种方法使天然橡胶与其他化合物进行聚合反应后得到的天然橡胶。由橡胶制成的用品充满着人们生活的各种地方，橡胶同样也是工业生产中非常基础的一种材料，使用量十分巨大。

早期因为橡胶行业较为简单所以在我国可以很轻易的发展起来并成为支柱企业。我国早期大力发展橡胶行业还有一个原因就是橡胶具有很好的普适性。可以为日常生活带来便利，小到日常所用的橡皮，因为那会铅笔用的很多，所以橡皮的需求量也很大轮胎。大到特殊的医院医生需要的一次性外科手套，输血管，产品的质量关乎人命。橡胶制备的生产设备或者橡胶部件基本每个行业都会有，无论是传统的重工业还是其他的新兴产业。虽然橡胶行业中橡胶原产地会受到环境问题的影响，比如干旱洪涝或者其他的自然灾害会破败橡胶树的生长，但是橡胶行业最近这些年发展的依然非常好，这归功于橡胶行业的细分和一些新生橡胶行业^[1]。在2006年的时候，中国橡胶工业协会通过讨论研究给出了很多战略意见以及我国橡胶行业的第一个行业规划。这个规划表明了我国橡胶要有自我创新，要切实转入科学可持续发展的轨道，让我国成为全球橡胶工业的大国，不能在新橡胶上落后于外国。得利于生产技术的进步，橡胶新型号产品、新产品替换旧产品变多，新材料和新工艺应用也在扩大它们的影响范围。

然而人们为了让橡胶满足不同产品的需求，改善加工和制品的性能。生产者往往需要在橡胶中加入各种橡胶助剂。可以说橡胶助剂对于橡胶来说是十分重要的，就像做菜时的调料一样不可或缺。许多被废弃的秸秆，木制品的底料内有丰富的木质素。而这些木质素纤维素解聚的产物统称生物质^[2]。实验中把这些生物质不完全加热，它会在加热管中析出油状产，这就是此次研究所需要的生物质油，可以用来进行实验。因为我国的生物质资源十分丰富，所以由从生物质中所制取的生物质油制备新型的橡胶增塑剂是一种不错的选择。

1.2生物质油

1.2.1生物质油概述

人们通常说的生物质为各种林木，农作物秸秆以及一些农林产品加工残余物的废渣。我国对于生物质的利用一直较为低效，比如焚烧秸秆，一方面污染了环境，另一方面又没有得到好处^[3]。通过快速热解的方法，先将这些秸秆残渣再粉碎，然后迅速加热到500°C左右。这些纤维素、木质素变由大分子变成小分子，然后形成油离的蒸汽，最后冷凝成为生物质油。

生物质油的应用也较为广泛。可不做处理直较燃烧，当作正常的燃料。如果想要做内燃机里的燃料，也只需要做一定精加工就可以了。它的产热和效率基本可以和0号柴油相比。最后便是做化工原料的提取，或者加工一些化工产品。例如防腐剂，有机肥料，脱硫脱硝剂。此次实验的目的，便是用生物质油来制备橡胶的增塑剂^[4]。

1.3常见橡胶的分类

1.3.1天然橡胶

天然橡胶主要由三叶橡胶树、杜仲树等经由胶乳管通过收集其中的胶乳，制备出的原料，在橡胶中的应用也十分的广泛基本可以面面俱到，属于通用橡胶的一种。最早的天然橡胶，是人们在巴西的橡胶树上划开一个小口收集流出的液体，只需要简单的凝固然后干燥就可以获得的富有弹性的固体^[5]。

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