改性伊利石_天然橡胶共混物性能研究

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1、分类号：TB321单位代码：10190研究生学号：201506063密级：公开硕士学位论文苑春晖2018年6月改性伊利石/天然橡胶共混物性能研究StudyonPropertiesofModifiedIllite/NaturalRubberBlends硕士研究生：苑春晖导师：王树江教授申请学位：工学硕士学科：化学工程与技术所在单位：化学工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：长春工业大学摘要摘要本文通过改性剂改性伊利石，获得的改性伊利石对有机物有更好的亲和能力。改性伊利石在橡胶中分散均匀，这对伊

2、利石在复合材料中应用有很大意义。利用不同浓度的稀盐酸对伊利石进行酸洗，使伊利石获得更多的羟基，提高了伊利石对阳离子的吸附能力。通过微波反应器使十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）以配位键的形式与伊利石结合。采用红外光谱、热重、X光衍射、扫描电镜对相应产物进行表征；以掺杂共混的形式研究了改性伊利石对天然橡胶（NR）性能的影响。实验结果表明，使用摩尔浓度为1%的盐酸处理的伊利石与CTAB反应量最多：混炼胶的门尼粘度，交联密度随伊利石含量的增加而升高，硫化速度随伊利石含量的增加略有降低。在添加10%改性伊利石

3、时硫化胶的拉伸强度达到最大值为25.51MPa。伊利石与橡胶共混时形成网络化结构，其撕裂强度高于未填加的样品，表现出更优异的耐撕裂性和耐拉伸性。利用水洗和酸洗两种方法对伊利石进行预处理，使伊利石更好的与硅烷偶联剂（KH560）反应；以掺杂共混的形式研究了改性伊利石对天然橡胶（NR）性能的影响。通过红外光谱、热重、X光衍射、扫描电镜等表征。结果表明未经处理的伊利石很难被硅烷偶联剂改性，经过二次水洗后的伊利石与硅烷偶联剂反应量达到8%，酸洗也对反应有正向促进作用。硫化速度随着伊利石含量的增加略有降低。在

4、添加10%改性伊利石时硫化胶的拉伸强度达到最大值为27.76MPa。本文利用煅烧的方法对伊利石进行预处理，通过XRD光谱表征，结果显示伊利石夹层间距变大。用CTAB改性煅烧后的伊利石，通过热重曲线表征，结果表明煅烧后不利于CTAB改性伊利石。本文利用溶液法制备改性伊利石/天然橡胶复合材料，通过力学性能表征，结果显示通过此方法制备的复合材料力学性能较差，改性伊利石不能很好的分散在橡胶基体中。关键词：伊利石橡胶改性复合材料十六烷基三甲基溴化铵硅烷偶联剂（KH560）IAbstractAbstractIn

5、thispaper,theillitehadbetteraffinitytoorganiccompoundswhichusedmodifiermodified.Themodifiedillitedisperseevenlyinrubberwhichisofgreatsignificancetothecomprehensiveutilizationofcompositematerials.Inthiswork,thetreatmentofillitewithdilutehydrochloricacid

6、atdifferentconcentrationswasusedwhichresultedinmore-OHandbetterhydrophilicity.Andalsotheadsorptionabilityofillitetocationswasstrengthened.HexadecyltrimethylammoniumBromide(CTAB)wasloadedonthesurfaceofilliteintheformofcoordinationbondbymicrowavereactor.

7、TheproductswerecharacterizedbyIR,TG,XRDandSEM.Theeffectofmodifiedilliteonthepropertiesofnaturalrubber(NR)wasstudiedintheformofdopingandblending.ThecharacterizationresultsshowedthattheCTABwasthemosteffectiveforthetreatmentoftheunmodifiedillitewhenthemol

8、arconcentrationof1%HClwasused;Themixedrubber’sMooneyviscosityandcrosslinkdensityincreasedwiththeincreasedofillitecontent,vulcanizationratedecreasedslightlywiththeincreasedofillitecontent,25.51Mpatensilestrengthoftheblendwasthebestwhenad