聚酰亞胺-有機(jī)蒙脫土改性丁苯橡膠的研究.pdf

1、本文采用大分子溶液插層和高溫溶液亞胺化相結(jié)合的方法合成了粉狀PI/OMMT復(fù)合材料，其制備過(guò)程如下：首先選用均苯四甲酸酐(PMDA)與4，4’-二胺基二苯醚(ODA)在室溫下合成預(yù)聚體聚酰胺酸，然后加入有機(jī)蒙脫土(OMMT)粉末，進(jìn)行大分子溶液插層，再經(jīng)過(guò)高溫溶液亞胺化形成聚酰亞胺/有機(jī)蒙脫土粉末。采用懸浮液與乳液共混共凝的方法將聚酰亞胺/有機(jī)蒙脫土與丁苯膠乳完全混合，得到顆粒狀的PI/OMMT/SBR復(fù)合材料。 通過(guò)掃描電鏡(

2、SEM)和X-射線衍射(XRD)可看出，將聚酰亞胺插入到蒙脫土層間，蒙脫土的層間距擴(kuò)大并部分剝離，PI/OMMT/SBR中仍存在蒙脫土的層狀結(jié)構(gòu)，為插層型復(fù)合材料；蒙脫土層間既有聚酰亞胺分子鏈也有丁苯橡膠分子鏈，蒙脫土作為交聯(lián)點(diǎn)存在；蒙脫土的加入，使得聚酰亞胺與丁苯橡膠之間不再產(chǎn)生裂痕，改善了聚酰亞胺與丁苯橡膠的相容性。 由常規(guī)力學(xué)性能測(cè)試得出PI/OMMT的加入對(duì)丁苯橡膠具有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用，另一方面也證明OMMT納米材料的存在

3、。 用RPA-2000橡膠加工分析儀對(duì)PI/OMMT/SBR復(fù)合材料進(jìn)行混煉膠和硫化膠的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試得出在頻率和應(yīng)變作用下，PI/OMMT的加入可有效提高混煉膠和硫化膠的模量，并且隨著填充量的增加，模量增加，但內(nèi)耗也有所增加；頻率和應(yīng)變對(duì)它的動(dòng)態(tài)性能有一定的影響；與炭黑補(bǔ)強(qiáng)的丁苯橡膠以及純丁苯橡膠相比，PI/OMMT/SBR復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)性能有所提高。 經(jīng)熱氧老化測(cè)試后得出：PI/OMMT的加入，一定程度提高了丁苯橡膠的

4、耐熱氧老化性能，比炭黑N326補(bǔ)強(qiáng)的丁苯橡膠的耐熱氧老化性能好；隨著PI/OMMT含量的增加，丁苯橡膠的耐熱氧老化性能先增加后降低。 經(jīng)耐候老化測(cè)試后得出：PI/OMMT的加入提高了丁苯橡膠的耐紫外老化性能，隨著PI/OMMT含量的增加，耐紫外老化性能是先增加后降低。 用RPA-2000橡膠加工分析儀進(jìn)行熱老化實(shí)驗(yàn)，得出在頻率和應(yīng)變較大時(shí)添加PI/OMMT的丁苯橡膠要比加有同量炭黑的丁苯橡膠耐老化性能要好，并且隨著PI/

5、OMMT含量的增加，耐老化性能提高。 對(duì)PI/OMMT/SBR復(fù)合材料進(jìn)行阻燃性能測(cè)試得出：PI/OMMT/SBR復(fù)合材料的阻燃性能比炭黑補(bǔ)強(qiáng)的丁苯橡膠和純丁苯橡膠好，并且隨著PI/OMMT含量的增加，PI/OMMT/SBR的氧指數(shù)逐漸增大，阻燃性能提高。 對(duì)PI/OMMT/SBR復(fù)合材料進(jìn)行耐磨耗性能測(cè)試得出：PI/OMMT/SBR復(fù)合材料的耐磨耗性能比純丁苯橡膠好，隨著PI/OMMT含量的增加，PI/OMMT/SBR