二氧化硅納米管的制備及功能化硅橡膠復(fù)合材料研究.pdf

1、硅橡膠(SR)作為一種高性能橡膠，因其具有有機(jī)高分子的柔順性以及硅原子賦予的優(yōu)異熱穩(wěn)定性、耐候性等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于高新技術(shù)、航空航天等領(lǐng)域。但是，沒有增強(qiáng)的SR不具有使用價(jià)值，因此需要對其添加填料。雖然SR的增強(qiáng)是至關(guān)重要的，但是一些獨(dú)特的層狀或者管狀填料也能賦予SR特殊的性能。而一維納米材料二氧化硅納米管(SNTs)因其具有中空管狀結(jié)構(gòu)和超大的比表面積等特性而有望成為SR的功能性填料。
　　 本文通過模板導(dǎo)向的溶膠-凝膠法制

2、備了SNTs，探討了SNTs的形成機(jī)理及實(shí)驗(yàn)條件對SNTs形貌和純率的影響。采用乙烯基三乙氧基硅烷(A151)和六甲基二硅氮烷(HMDS)兩種修飾劑對SNTs進(jìn)行表面化學(xué)修飾處理，然后采用不同的制備工藝制備了SNTs/SR納米復(fù)合材料。研究了修飾劑種類、制備工藝和填料含量對SR機(jī)械性能、電絕緣性、介電性能等性能的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：氨水的加入方式和加入氨水后的靜置時(shí)間對SNTs的形貌和產(chǎn)率產(chǎn)生影響。隨著加入氨水后靜置時(shí)間

3、的增加，產(chǎn)物中SNTs所占比例降低，且SNTs呈現(xiàn)尺寸減小，尺寸分布變寬的趨勢。當(dāng)氨水采用一次性加入時(shí)，管徑尺寸小，管徑分布窄，同時(shí)產(chǎn)物中SNTs所占比例較高。
　　 對于SNTs/SR來說，HMDS處理的SNTs能在基體中更好分散，并且能夠提高SR的撕裂強(qiáng)度和降低介電損耗。采用溶液混煉法制備復(fù)合材料時(shí)，SR的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度明顯提高，介電損耗降低。隨著SNTs含量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、硬度、體積電阻率增加，但