淀粉-SBR復合材料的制備及結構-性能研究.pdf

1、本論文主要是基于乳液共混法(LCM)制備了淀粉/丁苯橡膠(SBR)復合材料，通過應用各種改性劑對復合材料的界面進行修飾，以改善淀粉在橡膠基體中的分散和界面結合，從而提高復合材料的力學性能。 對比考查了偶聯(lián)劑Si69、A-151、NDZ-105、KH-570、KH-550、KH-792對復合材料結構和性能的影響，發(fā)現(xiàn)氨基硅烷偶聯(lián)劑KH-550、KH-792對于改善淀粉與橡膠基體間的界面結合，提高淀粉/SBR復合材料的力學性能有著顯

2、著的效果；進一步詳細考查了KH-550、KH-792的三種應用工藝及其用量對復合材料結構和性能的影響，結果表明，將其在混煉時加入膠料中(工藝Ⅰ)或在淀粉糊與橡膠乳液共混前加入橡膠乳液中(工藝Ⅱ)都能有效改善填料與橡膠基體之間的界面結合，提高復合材料的力學性能，但若將其直接加入淀粉糊/改性淀粉糊中(工藝Ⅲ)，則會使淀粉糊的性質發(fā)生變化，從而破壞淀粉在橡膠基體中的分散。 使用自制的間苯二酚甲醛樹脂(RF)作為淀粉的改性劑，將其與KH

3、-550或KH-792配合使用，較之單獨使用RF或偶聯(lián)劑能夠更加有效的改善淀粉在橡膠基體中的分散，進一步提高淀粉/SBR復合材料的定伸應力、拉伸強度、撕裂強度等。同時，隨著淀粉用量的遞增，淀粉/SBR復合材料的力學性能顯著提高。當?shù)矸厶畛淞吭?0phr以上時，淀粉/SBR復合材料的力學性能甚至優(yōu)于相同填充量的炭黑/SBR復合材料，且前者的密度較小。 SEM證明，改性后淀粉在橡膠中的分散更為精細，淀粉與橡膠基體間的界面結合更好；T

4、EM表明，大部分淀粉粒子在橡膠中的分散粒徑小于100nm。DMTA測試結果顯示，淀粉/SBR復合材料只有一個玻璃化轉變溫度，而淀粉相的玻璃化轉變特征沒有體現(xiàn)；并且由于淀粉的加入，SBR的玻璃化轉變溫度向低溫偏移，而改性后偏移的程度有所減弱。 氨基硅烷偶聯(lián)劑KH-550、KH-792的介入能夠對硫磺硫化體系下橡膠的硫化反應動力學過程產生顯著影響(包括焦燒時間、正硫化時間和交聯(lián)密度的變化)，且在不同應用工藝下，產生的影響也不相同，而