石墨增強橡膠復合材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、納米復合材料的研究是21世紀材料學科研究的重點，納米復合材料的實際應用對國民經(jīng)濟具有重大意義。橡膠納米復合材料作為一種高分子基納米復合材料正得到了蓬勃發(fā)展，同時，石墨/聚合物納米功能復合材料是一種新興的功能復合材料，與常規(guī)聚合物/石墨功能復合材料相比，具有添加少量石墨，就可以得到性能良好的復合材料同時由于膨脹石墨具有良好的導電性和自潤滑性以及在受高溫迅速膨脹等性質(zhì)，可制備許多性能優(yōu)良的納米功能復合材料。 “粘土晶層懸浮液/橡膠乳

2、液互穿納米復合技術(shù)”簡稱乳液共混法是張立群教授等提出的一種簡便高效的納米復合技術(shù)。 本論文基于乳液共混法制備了石墨/丙烯酸酯橡膠納米復合材料。同時研究了不同共混方法、膨脹石墨用量以及表面活性劑對石墨/丙烯酯橡膠復合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。 同時，本論文還選用已經(jīng)商品化的超細石墨粉，采用直接共混法使其與氫化丁腈橡膠復合，研究其對復合材料的力學性能及摩擦磨損性能的影響。 此外，對比了冷輥與熱輥工藝，考察不同實驗工藝對膨

3、脹石墨在橡膠中分散以及對復合材料力學性能影響。 在石墨/丙烯酸酯橡膠復合材料的研究結(jié)果中表明，使用乳液共混工藝，石墨在橡膠基體中可達到納米級分散；在膨脹石墨添加量相同的條件下，使用乳液共混法得到的石墨/丙烯酸酯橡膠復合材料力學性能優(yōu)于直接共混法；同時隨著石墨添加量的增加，混煉膠硫化時間有縮短的趨勢，石墨/丙烯酸酯橡膠復合材料力學性能增加，此外，通過改變表面活性劑種類的實驗結(jié)果表明，膨脹石墨添加量相同時，采用高分子表面活性劑與小分

4、子表面活性劑相比填料在復合材料中分散狀況相近，但用高分子表面活性劑石墨/丙烯酸酯橡膠復合材料的力學性能略有下降，其在石墨/丙烯酸酯橡膠復合材料中有增塑作用。另外，對于不同硫化體系的實驗表明，與硫磺硫化體系相比，采用TCY硫化體系可以得到力學性能更優(yōu)異的材料。在超細石墨/氫化丁腈復合材料研究結(jié)果中表明，添加石墨是降低橡膠材料摩擦系數(shù)的一個有效的方法，同時超細石墨填充量對復合材料摩擦磨損性能影響較大，在超細石墨填充量較少的情況下(<20pk