海泡石族礦物纖維-丁苯橡膠納米復(fù)合材料的制備與性能.pdf

1、　　炭黑是橡膠工業(yè)用量最大的填料,炭黑的生產(chǎn)以石油、天燃?xì)獾荣Y源為原料。其生產(chǎn)成本高,并伴有大量的氣體污染物CO、SO2、NOx以及炭黑等粉塵的排放,且價(jià)格還會(huì)隨著原油價(jià)格的攀升不斷上漲。海泡石族礦物是來(lái)源廣泛、成本低廉的一維納米材料,通過(guò)表面改性可望實(shí)現(xiàn)對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)。本課題主要采用海泡石族的凹凸棒土補(bǔ)強(qiáng)丁苯橡膠。
　　本文研究了硅烷偶聯(lián)劑 SG-Si998、KH-560、KH-570、 KH-590 和鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-20

2、1改性凹凸棒土對(duì)丁苯橡膠的補(bǔ)強(qiáng)效果。詳細(xì)分析了凹凸棒土的改性工藝和橡膠助劑用量對(duì)丁苯橡膠補(bǔ)強(qiáng)效果的影響。根據(jù)凹凸棒土晶體結(jié)構(gòu)的變化,初步探索了凹凸棒土對(duì)丁苯橡膠的補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理。
　　凹凸棒土紅外吸收光譜在 1035cm-1處吸收峰的增強(qiáng),表明偶聯(lián)劑與礦物表面的羥基發(fā)生縮合,生成了Si-O-Si鍵。SG-Si998濕法改性凹凸棒土的粒徑D50由改性前的4.94μm減小到3.20μm。根據(jù)接觸角測(cè)試結(jié)果,采用Wu式方程和楊氏方程計(jì)算凹凸

3、棒土的表面能,發(fā)現(xiàn)SG-Si998改性凹凸棒土的表面能由改性前的75.67mN/m下降到53.47mN/m。從掃描電鏡可以看出SG-Si998濕法改性的凹凸棒土能夠均勻地分散在丁苯橡膠基體中,并與丁苯橡膠形成良好的界面結(jié)合。
　　未硫化的復(fù)合材料在 2θ=6.87°處出現(xiàn)凹凸棒土(110)晶面的衍射峰,其對(duì)應(yīng)的層間距為1.28 nm,大于未復(fù)合時(shí)凹凸棒土(110)晶面的層間距1.05 nm。說(shuō)明橡膠分子鏈插層到凹凸棒土片層之間,