原位有機(jī)改性制備溴化丁基橡膠-蒙脫土復(fù)合材料及其性能研究.pdf

1、溴化丁基橡膠（BIIR）具有低透氣性、耐老化性、耐臭氧性及耐化學(xué)藥品性等優(yōu)異性能，所以它被用于制造輪胎、藥品瓶塞等工業(yè)產(chǎn)品。蒙脫土（MMT）是一種層狀的硅鋁酸鹽，通過(guò)有機(jī)改性，能使有機(jī)化的硅酸鹽與多數(shù)聚合物具有良好的相容性，從而有利于聚合物和單體的嵌入，是插層法制備納米復(fù)合材料的關(guān)鍵方法之一。 本研究選用BIIR作為基體材料，用原位有機(jī)改性的方法，將不同有機(jī)改性劑和MMT應(yīng)用到BIIR中，制得溴化丁基橡膠/有機(jī)蒙脫土（BIIR/

2、OMMT）納米復(fù)合材料。研究了其硫化特性、力學(xué)性能、熱分解行為和微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)。 采用原位有機(jī)改性的方法制備了溴化丁基橡膠/有機(jī)蒙脫土復(fù)合材料，研究了該復(fù)合材料的力學(xué)性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各種有機(jī)蒙脫土對(duì)溴化丁基橡膠都具有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用，且使用原位有機(jī)改性方法制備的復(fù)合材料，在減少有機(jī)土預(yù)處理的同時(shí)，其力學(xué)性能達(dá)到并優(yōu)于直接添加有機(jī)蒙脫土的復(fù)合材料。 應(yīng)用無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀研究了溴化丁基橡膠純膠、溴化丁基橡膠/蒙脫土、溴化丁基橡膠/原

3、位有機(jī)改性蒙脫土的硫化特性，并進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，直接添加OMMT和含有原位有機(jī)改性蒙脫土的混煉膠與添加Na-MMT的混煉膠相比，膠料的焦燒時(shí)間和正硫化時(shí)間縮短，最低轉(zhuǎn)矩與最高轉(zhuǎn)矩的差值明顯增加。原位有機(jī)改性方法制得的復(fù)合材料，其硫化反應(yīng)表觀活化能較添加蒙脫土的混煉膠和純膠的有一定程度的降低。 研究發(fā)現(xiàn)，溴化丁基橡膠/有機(jī)蒙脫土復(fù)合材料有良好的耐有機(jī)溶劑的性質(zhì)。因此研究了插層劑用量和蒙脫土用量對(duì)于復(fù)合材料在其良溶劑二甲苯中的溶

4、脹速度和程度，并與BIIR純膠和BIIR/Na-MMT復(fù)合材料進(jìn)行比較。結(jié)果表明，與純膠和BIIR/Na-MMT復(fù)合材料相比，原位有機(jī)改性BIIR/OMMT納米復(fù)合材料對(duì)二甲苯的吸收速度和吸收率降低。隨著插層劑的增加，復(fù)合材料耐有機(jī)溶劑的性能提高。 同時(shí)，采用X射線衍射（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）和熱重分析（TGA）表征了復(fù)合材料的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性。XRD表明，給BIIR/Na-MMT配合體系中分別加入不同插層劑，