氧化铈在天然橡胶中的应用研究

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文摘要本文以天然橡胶为基体橡胶，通过加入不同份数的表面改性后的氧化铈，用混炼掺杂的方法制得了性能优异的稀土橡胶。采用硬脂酸对氧化铈粉末进行湿法表面改性，通过改性前后粉体的粒度、TEM、FT．IR和DTA来分析Ce02的改性效果。结果表明：超细氧化铈经硬脂酸表面改性后，氧化铈粒度较改性之前有所减小，氧化铈颗粒团聚现象较改性前明显降低；硬脂酸分子在氧化铈表面发生吸附键合，有一部分硬脂酸与超细氧化铈表面发生了化学作用，形成硬脂酸盐，热分析显示改性后的氧化铈表面形成的硬脂酸盐在500℃发生炭化。研究了氧化铈在天然橡胶中的

2、作用，讨论了氧化铈的粒径、填充量、表面改性对橡胶性能的影响。实验结果表明，添加氧化铈使得橡胶扯断强度、200％定伸强度、耐磨性能、撕裂强度、弹回率和老化性能有了不同程度的提高。在保证充分的焦烧时间，可使橡胶的正硫化时间缩短16％。通过SEM分析硫化胶的剖面，改性的氧化铈粉体表面具有憎水性的有机化层，能增加氧化铈与橡胶的界面结合力，提高氧化铈在橡胶中的分散能力，发挥它的补强作用。老化后的硫化胶中发现富含Ce元素的结合胶。XRD分析显示氧化铈促进了橡胶在拉伸状态下的结晶性能，限制了高分子链段的运动，提高橡胶的拉伸强度。对磨损表面的形貌SEM

3、分析认为，其磨损机理以磨粒磨损为主。氧化钸的存在在硫化胶中切断了磨损中的山脊状条纹(沙拉马赫条纹)的连续性，增加了橡胶的耐磨性。关键词：氧化铈：硬脂酸：表面改性：硫化时间内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractInthisdissertation,ceriumoxidereinforcedRubberwitllgoodpropertieswaspreparedbymeansofmill—mixinginsolidstate，withNaturalRubberusedassubstrateandmodifiedCe02astherein

4、forceagent．11伦surfacemodificationprocessofCe02PowerbystearicacidWasinvestigatedinthispaper．ThemodifiedeffectswereevaluatedbythesurfacepropertiessuchaSparticlesize，TEM，FT-IRandDTA．Theresultshowsthatafterthesuper-fmeCe02ismodifiedbythestearicacid，theparticlesizeofCe02decre

5、ased，andtheaggregationstatusofCe02particulatessignificantlyreduce．111estearicacidmoleculesadsorbbondinginceriumoxidesurface．Partofthestearicacidmoleculestakesplacechemicalreactionwitlltheultra-fineceriumoxidesurface，whichleadstotheformationofstearicacidsalt．TheDTAshowedt

6、hatacarbonizationcameintobeingontheCe02surfaceat500℃．ThefunctionofCe02powderinnaturalrubberWasinvestigated．Ontheotherhand，theeffectsofparticlesize，contentandsurfacemodificationofCe02powderonthepropertiesofnaturalrubberwerediscussed。砀eresultsshowedthatthetensilestrength,s

7、tressat200％elongation,abrasionresistance，tearstrengthandagingresistanceofnaturalrubbervulcanizatesenhancedinvaryingdegreesafterfilled诵ththeCe02powder．Therefore，thecuringtimeofrubberswilldecrease16％inadequatescorchtime．SEManalysisindicatesthatthesurfaceofmodifiedCe02powde

8、rhadhydrophobicorganiselayerwhichcouldincreaseinterfacecohesion、析ththerubberanddispersityintherubberres