淀粉-SBR復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)-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(fù)合材料，通過應(yīng)用各種改性劑對(duì)復(fù)合材料的界面進(jìn)行修飾，以改善淀粉在橡膠基體中的分散和界面結(jié)合，從而提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。 對(duì)比考查了偶聯(lián)劑Si69、A-151、NDZ-105、KH-570、KH-550、KH-792對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響，發(fā)現(xiàn)氨基硅烷偶聯(lián)劑KH-550、KH-792對(duì)于改善淀粉與橡膠基體間的界面結(jié)合，提高淀粉/SBR復(fù)合材料的力學(xué)性能有著顯

2、著的效果；進(jìn)一步詳細(xì)考查了KH-550、KH-792的三種應(yīng)用工藝及其用量對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響，結(jié)果表明，將其在混煉時(shí)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(jié)合，提高復(fù)合材料的力學(xué)性能，但若將其直接加入淀粉糊/改性淀粉糊中(工藝Ⅲ)，則會(huì)使淀粉糊的性質(zhì)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(dú)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(jìn)一步提高淀粉/SBR復(fù)合材料的定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等。同時(shí)，隨著淀粉用量的遞增，淀粉/SBR復(fù)合材料的力學(xué)性能顯著提高。當(dāng)?shù)矸厶畛淞吭?0phr以上時(shí)，淀粉/SBR復(fù)合材料的力學(xué)性能甚至優(yōu)于相同填充量的炭黑/SBR復(fù)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(xì)，淀粉與橡膠基體間的界面結(jié)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(cè)試結(jié)果顯示，淀粉/SBR復(fù)合材料只有一個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，而淀粉相的玻璃化轉(zhuǎn)變特征沒有體現(xiàn)；并且由于淀粉的加入，SBR的玻璃化轉(zhuǎn)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?qū)α蚧橇蚧w系下橡膠的硫化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程產(chǎn)生顯著影響(包括焦燒時(shí)間、正硫化時(shí)間和交聯(lián)密度的變化)，且在不同應(yīng)用工藝下，產(chǎn)生的影響也不相同，而