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1、夕橡胶工业年第卷有机蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究‘,’,张‘,’,郑华彭宗林勇张隐西李培祥上海交通大学高分子材料研究所,仁海青岛高校软控股份有限公司,山东青岛摘要,、以接枝马来酸醉作相容剂用一段密闭熔融混炼二段开炼机混炼的方法制备有机蒙脱,。,,上下纳米复合材料并对其性能进行了研究结果表明熔融混炼使分子链开始插人丁片层间致使片层间距有所增大开炼机混炼使片层间距进一步增大硫化,,以纳米级尺后片层剥离寸均匀分布。,,,于基体中与胶料相比纳米复合材料的损耗因子小玻璃化温度高储能模量大,物理性能显著提
2、高。关键词蒙脱土纳米复合材料相容剂中一一一图分类号文献标识码文童编号·一‘,为解决主链不含极性或反应性基团浙江丰虹粘土有限公司产品及蒙脱土层状硅酸盐填料表面极性高而造成的插层剂,二甲基节基十八烷基氯化按,荷兰阿克苏,可一一,与蒙脱土难以达到纳米级复合的问题诺贝尔表面化学公司产品牌号,。,利用蒙脱土片层间阳离子的可交换性及片层的膨为接枝率为上海日之升新技润性,将长链烷基钱离子引入片层间制得有机蒙术发展有限公司产品其余原材料均为市售工,。脱土以利于混炼时大分子链插人蒙脱土业品片层间,阻止蒙脱土纳米微粒团
3、聚,得到酉己方蒙脱土纳米复合材料。纳米复合材料配方入,,一一于,本工作以二甲基节基十八烷基氯化钱为插层,,,剂,一氧化锌硬脂酸硫黄促进剂将无机钠基蒙脱土改性制成有机,。蒙脱土‘再用接枝马来酸配促进剂一〕一一,复合材料配方作相容剂采用一段密闭熔融,一,,,棍炼、二段开炼机混炼的方法制备了剥离型氧化锌硬脂酸硫,,。,纳米复合材料。现将其制备和性黄促进剂促进剂,能研究情况简介如下。胶料配方氧化锌,硬,,,脂酸硫黄促进剂促进剂。实验原材料试样制备,,制备牌号为第三单体为,一门尼粘度「砂为,美国杜邦公在搅拌作
4、用下将加人超,一司产品一,阳离子交换容量为的℃热水中形成均匀的悬浮液,备用。将二甲基节基十八烷基金项目国家自然科学基金资助项目基氯化按与饱和盐酸在℃热水中混,一,作者简介郑华,女,辽宁沈阳人,卜海交通大学在读合倒入悬浮液搅拌后出现白色博生主要从事粘土增强橡胶材料的研究工作。沉淀将过滤,用去离子水冲洗第期郑华等有机蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究·‘一至滤液不含氯离子滤液用浓度为一的有机插层剂取代了中的钠的硝酸银溶液滴定时无氯化银沉淀生成为,,离子而使片层间距增大经计算这时的片层间距。,一止将放人℃
5、的真空烘箱中干燥为复合材料曲线在。。一备用夕为一处仍出现片层间距特征衍,一,复合材料的制备射峰即片层间距仍为这表,一一一,将或和明没有插人片层间复合材料一在转子流变仪中熔融混炼混炼温中不呈纳米级粒子状态存在,·一‘,度℃转子转速出片并冷复合材料曲线在为一范围内无特,、、,却后在双辊开炼机上依次加人氧化锌硬脂酸征衍射峰因为在复合材料中有硫,黄和促进剂胶料直接在开炼机上混足量的分子链进入片层间从而,下。,炼片硫化在平板硫化机上进行硫化条件导致了层以纳米级尺寸分离并均匀分散为。在基体中。仪器和设备型,转子
6、流变仪德国哈克公司产品型,全自动光衍射仪一一日本理学公司产品型透射电镜,日本公司产品一动态兮职侧卿只,力学性能测试仪美国公司产品型拉力机,英国公司产品。性能测试分析用分析蒙脱土改性前后片层间距及复合材料中分子链插层前后“。,式蒙脱土片层间距的差异测试条件辐射图蒙脱土及其复合材料的谱,,,后单色器管电压管电流扫一一一一一复合材料·一。‘。描速度一纳米复合材料,分析将冷冻试样超薄切片用不同加工阶段的复合材料。。,观测蒙脱土片层间距的变化及分散情况的曲线如图所示从图可以看出,一一测试条件加速电压。和熔融混
7、合物的,动态力学性能测试动态力学性能采用动衍射峰比宽而加入其余配合剂的。态力学性能测试仪测试。测试条件温度范围混炼胶和硫化胶的衍射峰完全消失因此,,·一‘,可以确定熔融混炼使大分子开始插人一一℃升温速率℃测试,频率。片层间而开炼的机械力作用致使,。片层间距进一步扩大硫化后层完物理性能测试按相应国家标准进行、全剥离成厚度为几个纳米直径为几百个纳米和形状比高的纳米单片。结果与讨论分析分析纳米复合材料的照片蒙脱土及复合材料的谱如图所示其。,,如图所示从图可以看出在复合材料中大。,一中为衍射角从图可以看出谱
8、,以单层或多层的形式均匀部分层剥离在为一处出现特征衍射峰,由方程分布在基体中。·,一动态力学性能分析计算得出片层间距为,纳米复合材料损耗因子曲线在为处出现强衍射峰这表明橡胶工业年第卷十呛侧嗽盆织目忍曰一乙﹄,奋介、一洲、一月二一一一一温度℃子温度关系式图不同加工阶段复合材料曲线《叉一一流变仪中熔融混炼的,和一一混合物一开炼机上加人其余配合剂混炼的复合材料一硫化、叫出后的纳米复合材料芝阅上刁二一一的温度℃一甘温度关系图纳米复合材料动态力学性能一胶料一纳米复合材料。增大,
