ゴム系傾斜機能複合材料の作製とその物性

橡胶基功能梯度复合材料的制备及其物理性能

基本信息

批准号：
09229234
负责人：
池田裕子
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

一般に傾斜材料を作製するには、組成や性質の異なるものを順に数種類積層させて行なう場合が多い。しかし、網目鎖密度を変えたゴム系傾斜材料を作製するには多数のコンパウンドの積層化ではなく、硫黄および加硫促進剤含量の異なる2種類のコンパウンドを積層するというシンプルな方法の方が傾斜の程度を大きくできることが判った。つまり、150℃ではゴムは室温よりも粘性の低い液体状態となっており、その結果、配合したゴム試薬が拡散によってプレス加工の初期に濃度分布を生じ、網目鎖密度の傾斜化が達成できた。また、積層する2種類を適当に選べば任意の傾斜化ゴム材料を作製できることも明らかとなった。さらに、本方法では一方向だけの傾斜化だけでなく、サンドイッチ型に傾斜をつけた架橋体も容易に作製できた。傾斜化ゴム架橋体のモジュラスは、傾斜の如何にかかわらず全体の網目鎖密度によって決定された。人工血管などの生体軟組織用エラストマーには、一方向に傾斜をつけるよりもサンドイッチ型に傾斜をつけた方がより低モジュラス性、高強度、高伸張を発現し易く、有用であることも判った。傾斜のない架橋体と全体の網目鎖密度がほぼ等しい傾斜ゴム架橋体を比較すると、tanδの温度分散から傾斜化によってtanδのピークが高温側にシフトし、ピークもブロードとなることが判った。しかし、室温での貯蔵弾性率は傾斜の程度の違いによる差はほとんど認められなかった。厚さ2mmのジエン系ゴム架橋体に対しては我々が展開したin situシリカ充てん法ではシリカに傾斜をつけた複合体を作製することは容易ではなかった。

通常，为了生产梯度材料，往往将几种不同成分和性能的材料按顺序层压在一起。然而，为了生产具有不同网络链密度的橡胶基分级材料，最好采用将两种不同硫磺和硫化促进剂含量的胶料层压的简单方法，而不是层压大量胶料。发现程度换句话说，在150°C时，橡胶处于液态，其粘度比室温低，因此，混合的橡胶试剂在压制开始时扩散并形成浓度分布，从而可以实现网络链密度梯度。还清楚的是，可以通过适当选择两种类型的层压材料来生产任何分级的橡胶材料。另外，根据该方法，不仅可以容易地制造单向倾斜交联体，还可以容易地制造具有倾斜的夹层状交联体。分级橡胶交联的模量由整体网络链密度决定，与等级无关。对于用于人造血管等生物软组织的弹性体，人们发现夹层型倾斜比单向倾斜更有用，因为它更容易实现低模量、高强度和高伸长率。比较总体网络链密度大致相同的未分级交联品和分级橡胶交联品，从tanδ的温度分散性发现，由于分级，tanδ的峰值移至较高温度侧并且峰也变得更宽。然而，取决于倾斜程度，室温下的储能模量几乎没有差异。使用我们开发的原位二氧化硅填充方法，对于2毫米厚的二烯橡胶交联体制造具有二氧化硅梯度的复合材料并不容易。