新型硅烷偶聯(lián)劑和新型表面粗?；技{米管在橡膠納米復(fù)合材料中的應(yīng)用.pdf

1、納米復(fù)合技術(shù)被稱作21世紀(jì)的主導(dǎo)技術(shù)，橡膠納米復(fù)合材料制備過程中要解決的兩大關(guān)鍵問題是填料的分散和界面作用問題。
　　白炭黑是制造低滾阻綠色輪胎的理想填料，但由于表面羥基的大量存在，白炭黑自身易形成聚集體且與橡膠基體間的相容性差，這導(dǎo)致白炭黑與橡膠共混困難、且白炭黑不易在橡膠中分散。白炭黑經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性后再用于橡膠中，能改善分散和加強(qiáng)界面作用，取得更好的橡膠補(bǔ)強(qiáng)效果。但使用傳統(tǒng)的硅烷偶聯(lián)劑存在著揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)物(VOC)排放量高

2、、膠料易焦燒等問題，且傳統(tǒng)的硅烷偶聯(lián)劑難溶于水，不適用在更加清潔節(jié)能的濕法改性工藝過程中使用。因此，本文通過在傳統(tǒng)的硅烷偶聯(lián)劑上接枝端羥基聚氧乙烯醚鏈段來制備一種新型硅烷偶聯(lián)劑M-Si69，并對M-Si69改性的白炭黑/天然橡膠復(fù)合材料各項(xiàng)性能進(jìn)行考察。
　　首先采用雙-[（γ-三乙氧基）硅丙基]四硫化物(Si69)與脂肪醇聚氧乙烯醚9反應(yīng)制備M-Si69，并采用FTIR、1HNMR、LC-MS對M-Si69進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。然后將M

3、-Si69用于水相濕法絮凝母膠，發(fā)現(xiàn)M-Si69能夠?qū)崿F(xiàn)對白炭黑的改性和實(shí)現(xiàn)白炭黑與天然膠乳無損絮凝共沉降。
　　利用原位干法和水相濕法兩種混煉工藝，將M-Si69應(yīng)用于白炭黑/天然膠復(fù)合材料體系中。通過對比分析兩種不同的制備工藝，證實(shí)了濕法復(fù)合技術(shù)相較原位干法混煉技術(shù)工藝簡單、綠色環(huán)保、省時(shí)節(jié)能，且白炭黑的分散更均勻。論文同時(shí)對比了同等份數(shù)的M-Si69與Si69原位干法工藝制備的白炭黑/天然膠復(fù)合材料的性能。本論文還對比了原位

4、干法工藝和水相濕法工藝條件下，M-Si69的用量對白炭黑/NR復(fù)合材料體系制品性能的影響。確定了干法和濕法工藝條件下M-Si69的最佳用量分別為10phr和7.5phr。
　　碳納米管可用做功能性填料，但由于碳納米管材料表面光滑呈惰性，與橡膠基體的界面結(jié)合弱，制約了碳納米管在納米復(fù)合材料中性能的發(fā)揮。本部分課題通過同江蘇第一元素公司合作制備了一種新型的表面粗?；奶技{米管(CNTr)，首次將這種新型表面結(jié)構(gòu)的碳納米管用于丁苯橡膠體