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吸水膨胀弹性体或吸水膨胀橡胶(WSR)是一种具有弹性密封和吸水膨胀特性的功能弹性材料体性能,被广泛用于嵌缝、密封间隙和防水材料等方面。WSR通常将弹性基体、高吸水树脂和其他添加剂等通过多元物理共混制备。由于亲水性吸水树脂和疏水性弹性基体的特性,吸水树脂在基体内部易聚集,分散性差,使得体系稳定性、吸水能力、机械性能和长期保水性等变差,很大地限制了WSR的实际应用。因此如何提高吸水性树脂和弹性基体的相容性是实际应用中必须解决的关键问题。本文采用将吸水树脂交联聚丙烯酸钠(CSP)、丁腈橡胶(NBR)、无机填料和其他添加剂进行物理共混和橡胶硫化工艺制得了WSR,通过介质浸泡、力学性能测试、热失重试验、热老化试验、红外光谱和扫描电镜等表征和考察了WSR组分对其膨胀行为、形态结构和力学性能的影响。主要研究内容如下：1.无机填料通常是橡胶类制品的必需组分,对橡胶制品的力学性能性能有着关键性作用。本文采用结构不同的OMMT和纳米氧化硅作为CSP/NBR的补强相,对比分析了两种无机填料对CSP/NBR结构与性能的影响。研究表明,添加OMMT和Si02提高了CSP/NBR I吸水前后的力学性能、吸水能力、耐老化性和结构稳定性,对橡胶中吸水树脂的分散性也有一定的改善。添加OMMT更有助于提高CSP/NBR吸水后的力学性能,且耐老化性能更好。2.通过将制得的OMMT/CSP/NBR(30/100/100)浸泡于不同的温度、盐浓度和pH值溶液中,考察了浸泡膨胀介质环境对WSR吸水行为的影响。结果表明,40℃以下升高浸泡温度可提高WSR的吸水速率,但40℃以上的浸泡温度加快了橡胶中吸水树脂的脱附,不利于吸水率的持续升高。溶液盐浓度增加会显著降低WSR的吸水率和吸水速率,即使在80℃高温盐溶液中,WSR的吸水速率仍很低,且吸水率低于100%。溶液的酸性或碱性增加均会降低WSR的吸水率。pH值为7时,WSR获得较高的吸水率3.为提高吸水树脂与橡胶基体的相容性,本文制备了相应的增容剂丙烯酰胺与丁腈橡胶的接枝共聚物(P(NBR-g-AM)),从力学性能、吸水能力和结构形貌等方面讨论了P(NBR-g-AM)含量对WSR的增容作用。结果表明,添加增容剂P(NBR-g-AM)提高了WSR组分间的相容性,降低了其吸水后的质量损失率,使得WSR的力学性能和吸水性能进一步提高,当P(NBR-g-AM)含量为30%时综合性能较好。此外,添加具有酰胺基团的增容剂提高了WSR在不同浸泡膨胀介质环境(温度、pH值和盐溶液等)中的吸水能力。