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，为了准备梯度材料，将几种具有不同组成和特性的材料按顺序层压。但是，已经发现，为了生产具有不同网格链密度的橡胶梯度材料，而不是层压大量化合物，可以通过层压两种具有不同硫和硫化加速器含量的化合物来增加斜率的程度。也就是说，在150℃下，橡胶处于粘度低于室温的液态，因此，复合的橡胶试剂是在压迫开始时产生浓度分布的扩散，从而导致网格链密度的倾斜度。还揭示了可以通过适当选择两种类型的层压层来生产任何梯度橡胶材料。此外，在这种方法中，不仅倾向于一个方向，而且很容易制备带有倾斜三明治的交联体。倾斜的橡胶交联体的模量取决于整个网格链密度，无论斜率如何。还发现，在诸如人造血管等软组织的三明治弹性体中倾斜，更容易表现出较低的模量，高强度和高张力，并且当用于人造血管等软组织的弹性体时，更有用。当比较没有斜坡的交联体和具有大致相等的整体网格链密度的交联体时，发现tanδ的峰因tanΔ的温度分散体而引起的tanδ峰向高温侧移动，并且峰也变得宽。但是，由于坡度的差异，在室温下的存储模量差异很小。对于2 mm厚的二烯基橡胶交联的身体，使用我们开发的原位二氧化硅填充方法，制备使用二氧化硅梯度的复合材料并不容易。