原位表面修飾納米SiO-,2-補(bǔ)強(qiáng)乳聚丁苯橡膠(ESBR)性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文在開放式煉膠機(jī)上采用機(jī)械共混法制備出原位表面修飾納米SiO2/ESBR納米復(fù)合材料,探討了不同表面改性劑修飾的SiO2對ESBR補(bǔ)強(qiáng)性能的差異以及表面修飾劑與基體界面作用的關(guān)系。同時,制備出原位表面修飾納米SiO2/炭黑并用填料補(bǔ)強(qiáng)的ESBR復(fù)合材料,系統(tǒng)分析了復(fù)合材料中納米SiO2與炭黑的相互作用關(guān)系以及由此引起的炭黑/ESBR橡膠復(fù)合材料機(jī)械性能、硫化加工性能和動態(tài)力學(xué)性能的變化。 1.采用機(jī)械共混法制備了DNS-2型可

2、分散性納米SiO2和RNS-D型可反應(yīng)性納米SiO2與ESBR兩種橡膠納米復(fù)合材料,考察了不同表面修飾劑在兩相界面間的作用情況,并借助TG、FTIR、SEM、溶脹測試、抽提結(jié)合膠等手段進(jìn)行表征。實驗結(jié)果表明,納米SiO2粉體結(jié)構(gòu)與表面修飾劑的差異決定了納米微粒-有機(jī)基體間的相互作用關(guān)系,制約著SiO2表面的結(jié)合橡膠和硫化體系的交聯(lián)密度,進(jìn)而對SiO2的補(bǔ)強(qiáng)效果有著重要影響。作為一種在液相中原位表面修飾過的具有超疏水性的納米SiO2,DN

3、S-2納米微粒與橡膠基體具有良好的相容性,表面修飾劑與橡膠大分子鏈間通過物理吸附作用形成了結(jié)合橡膠,達(dá)到增強(qiáng)增韌ESBR的目的。RNS-D型可反應(yīng)性納米SiO2表面修飾劑參與了混煉膠的硫化反應(yīng),無機(jī)納米微粒表面接枝鍵合了更多的結(jié)合橡膠,有效補(bǔ)強(qiáng)體積增大,有利于提高補(bǔ)強(qiáng)效果。同時,與DNS-2相比,RNS-D與橡膠分子鏈間形成的牢固共價鍵合結(jié)構(gòu),也有利于納米微粒間摩擦生熱的降低。 2.通過對SiO2/炭黑N330雙相填料填充補(bǔ)強(qiáng)的

4、ESBR復(fù)合材料機(jī)械、硫化加工性能和動態(tài)力學(xué)性能的測試分析,探討了納米SiO2的摻雜與復(fù)合體系各相之間的作用關(guān)系,以及由此引起對橡膠復(fù)合材料靜態(tài)力學(xué)性能、硫化特性和動態(tài)力學(xué)性能的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著可反應(yīng)性納米RNS-D的加入,ESBR復(fù)合材料的拉伸、撕裂強(qiáng)度和斷裂伸長率均有明顯改善,復(fù)合體系的t10和t90縮短,加工性能改善。RNS-D的加入對硫化體系的儲能模量G’、損耗模量G''增加有減緩作用,玻璃化溫度Tg和損耗因子tan8逐漸向

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