硫化工藝對(duì)橡膠-黏土納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響.pdf

1、橡膠/黏土納米復(fù)合材料(RCNs)中，黏土在基體中的分散狀態(tài)決定了材料的最終性能。橡膠常采用硫磺或過氧化物硫化，在硫化過程中需要經(jīng)過高溫、高壓過程。在此過程中RCNs的微觀結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生明顯的變化，熱硫化后黏土在橡膠基體中的分散狀況明顯不如混煉膠。輻射交聯(lián)是通過利用離子、射線誘發(fā)高分子鏈間生成交聯(lián)鍵，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有可以在常溫下進(jìn)行的特點(diǎn)。本文通過改變硫化工藝研究黏土在橡膠基體中的微觀結(jié)構(gòu)及材料性能的變化，具體工作如下:
　　 1

2、、選用丁基橡膠(IR)、溴化丁基橡膠(BIIR)、氫化丁腈橡膠(HNBR)三種極性不同的橡膠為基體準(zhǔn)備橡膠/黏土納米復(fù)合材料，考察了不同硫化壓力下復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的變化。結(jié)果表明，高硫化壓力不利于黏土在橡膠中的分散及層間距的擴(kuò)大，但有利于RCNs力學(xué)性能和氣密性的提高。硫化壓力對(duì)非極性橡膠基體的RCNs性能影響更大。
　　 2、通過輻射預(yù)硫化BIIRCNs促進(jìn)橡膠分子鏈在常溫、常壓下交聯(lián)，以期抑制黏土在熱硫化過程中的團(tuán)聚。

3、結(jié)果表明，輻射預(yù)硫化劑量對(duì)黏土層間距的影響很小。隨著預(yù)輻射劑量的提高，黏土在熱硫化后的分散變化減小，說明輻射預(yù)硫化有利于抑制黏土片層的團(tuán)聚。輻射預(yù)硫化有利于提高BIIRCNs的定伸強(qiáng)度和氣密性，增強(qiáng)橡膠與黏土間的相互作用。
　　 3、研究了不同敏化劑對(duì)輻射硫化CIIRCNs結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPT)最利于CIIRCNs的輻射硫化。輻射預(yù)硫化有利于抑制黏土的團(tuán)聚和硫化過程中氣泡的產(chǎn)生，從而提