氧化石墨烯-橡膠的相互作用及其對(duì)橡膠性能的影響.pdf

1、氧化石墨烯(GO)因其獨(dú)特性質(zhì)和結(jié)構(gòu)成為制備高性能橡膠的潛在填料，但其與非極性橡膠的相互作用差，影響補(bǔ)強(qiáng)效果。本文研究了羧基丁腈橡膠(xNBR)與GO間的相互作用，利用極性xNBR改性GO-丁苯橡膠(SBR)體系，提高GO的補(bǔ)強(qiáng)效果。結(jié)果表明:xNBR與GO之間存在氫鍵作用;xNBR改性后GO能在SBR基體中均勻分散，硫化膠交聯(lián)程度明顯提升。與空白膠相比，填充3 phr改性GO，硫化膠的拉伸強(qiáng)度提升了359％;填充5 phr時(shí)，硫化膠的

2、定伸模量(M100、M300)以及撕裂強(qiáng)度分別提升了149％、356％和310％，材料最大熱分解速率溫度(Tmax)提升了17.49℃，導(dǎo)熱系數(shù)提升了33％，溶劑吸附常數(shù)(Qe)下降了18％。
　　而GO的氧化程度對(duì)于表面性質(zhì)以及GO-橡膠的相互作用有較大影響，從而影響補(bǔ)強(qiáng)效果。不同氧化程度GO制備及性能研究表明:氧化劑用量增加，填料碳氧比下降，層間距增加，剝離程度增加，熱穩(wěn)定性下降，水溶液中ζ電位下降，穩(wěn)定性增加。
　　不

3、同氧化程度GO對(duì)橡膠性能的補(bǔ)強(qiáng)研究表明:xNBR基體中，隨GO氧化程度增加，填料-橡膠界面相互作用更強(qiáng)，分散更均勻。與空白膠相比，填充GOD3（制備氧化劑用量比為3），硫化膠交聯(lián)密度最大，Qe下降8.8％;填充GOD15（制備氧化劑用量比為15），硫化膠拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、M100和M300達(dá)到最佳，分別提升115％、88％、111％和269％;20℃/min下，Tmax提升8.41℃;導(dǎo)熱系數(shù)提升了33％。xNBR/SBR共混基體中，