納米硅鋁管-橡膠復(fù)合材料的制備與性能的研究.pdf

1、本論文針對納米復(fù)合材料的發(fā)展趨勢，提出以納米硅鋁管增強(qiáng)橡膠的技術(shù)思路，圍繞納米硅鋁管(HNTs)在橡膠中的分散工藝，研究了不同的加工方法，填料用量，不同膠種，不同預(yù)硫化工藝對復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。
　　 對于硫磺硫化體系，HNTs/SBR復(fù)合材料的各種加工方法中原位改性分散的方法優(yōu)于其他加工方法，可以賦予復(fù)合材料相對優(yōu)異的性能。HNTs與SBR的界面作用和交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)最強(qiáng)，HNTs分散性更好，界面結(jié)合力更強(qiáng)。
　　

2、 使用硅烷偶聯(lián)劑Si69進(jìn)行表面改性的復(fù)合材料，其性能優(yōu)于沒有進(jìn)行過表面改性的復(fù)合材料。無論是定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度還是撕裂強(qiáng)度都有顯著的提高?？梢钥闯觯瑹o論是干法復(fù)合還是濕法復(fù)合，加入改性劑Si69后，復(fù)合材料的定伸應(yīng)力大幅度提高，拉伸強(qiáng)度增強(qiáng)，斷裂伸長率和永久變形下降，撕裂強(qiáng)度也增大。改性劑Si69對復(fù)合物有明顯的延遲硫化的作用，可能是Si69的加入消耗了一部分硫化促進(jìn)劑。
　　 大部分納米硅鋁管顆粒能被解離為納米管分散在基體

3、橡膠中，引起混煉膠動態(tài)儲能模量(G')增加，復(fù)合物表現(xiàn)出強(qiáng)的Payne效應(yīng)。原位改性分散和填料用量增加都有利于形成強(qiáng)的填料網(wǎng)絡(luò)。
　　 對比直接混煉法與濕法復(fù)合法，濕法復(fù)合的斷裂伸長率、永久變形更大，撕裂強(qiáng)度普遍偏低。
　　 濕法復(fù)合制得的復(fù)合材料導(dǎo)熱性能優(yōu)于干直接混煉制得的復(fù)合材料。HNTs的體積份數(shù)增大，橡膠的導(dǎo)熱系數(shù)也隨之增大。
　　 對比噴霧干燥法和原位改性分散法兩種方法制備的復(fù)合材料性能，噴霧干燥法制備

4、的復(fù)合材料硬度更高、定伸應(yīng)力更強(qiáng)，填料在橡膠基體的分散更好，填料與基體之間的界面結(jié)合作用更強(qiáng)，但是斷裂伸長率更小，所引起的拉伸強(qiáng)度略低，而撕裂強(qiáng)度也略差。
　　 隨著納米硅鋁管份數(shù)的不斷增加，復(fù)合材料的硬度不斷增大，定伸應(yīng)力不斷增大，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度不斷提高，永久變形也是呈增大趨勢，而斷裂伸長率逐漸減小。
　　 不同膠種對納米硅鋁管的分散的影響不同，HNTs在橡膠中的最終分散和填料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受分散過程和再聚集過程的共同作