插层剥片对高岭土像胶纳米复合材料阻隔性能影响研究.pdf

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1、第37卷第2期非金属矿Vb1．37No．22014年3月Non．MetallicMinesMarch，2014插层剥片对高岭土像胶纳米复合材料阻隔性能影响研究程宏飞吉雷波李阔刘钦甫(1中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院，北京100083；2煤炭资源与安全开采国家重点实验室，中国矿业大学(北京)，北京100083；3枣庄市三兴高新材料有限公司，山东枣庄277319)摘要将经插层后进行剥片的高岭土作为填料制备出高岭土／橡胶纳米复合材料，研究插层剥片对高岭土／橡胶复合材料阻隔性能的影响。研究表明，经过醋酸钾插层后再进行剥片的高岭土颗

2、粒具有粒径小、比表面积大、径厚比高等特点，其作为填料加入橡胶复合材料后，可大幅改善高岭土／橡胶纳米复合材料的气体阻隔性能。发现插层过程中插层剂质量分数、插层磨剥过程等因素均对橡胶复合材料气体阻隔性能产生影响。以质量分数为15％的醋酸钾对高岭土插层后再进行剥片所制备的高岭土／橡胶复合材料的气体阻隔性能最好。并阐明了插层磨剥高岭土对橡胶复合材料的阻隔性能贡献机理。关键词橡胶高岭土插层剥片气体阻隔性能中图分类号：TQ330．38；TB332文献标识码：AStudyontheGasPermeabilityofRubber／Intercalat

3、ionandDelaminationKaolinNanocompositesChengHong~i‘JiLeiboLiKuoLiuQinfu(1SchoolofGeoscienceandSurveyingEngineering，ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083；2StateKeyLaboratoryofCoalResourcesandSafeMining，ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083；3Zanzhuang

4、High-techMaterialsCo．，Ltd．，Zaozhuang，Shandong277319)AbstractThekaolinintercalatedwithpotassiumacetateanddelaminationisappliedtoreinforcetherubbercomposites．Influenceoftheconcentrationofintercalatingagent，theintercalationanddelaminationoilthegaspermeabilitywasinvestigate

5、dintherubbercomposites．Thekaolinintercalatedwithpotassiumacetateanddelamiilation，withsmallparticlesizeandhighaspectratio，areappliedtoreinforcetherubbercomposites．Thistypeofkaolinasfillerintherubbercompositesimprovethegaspermeabilityoftherubbercomposites．Thebestefectcanb

6、eobtainedwhenthekaolinintercalatedwiththeconcentrationofpotassiumacetateat15％．Themechanismontheimprovementofrubberfilledwithintercalationanddelaminationkaolinisproposed．Keywordsrubberkaolinintercalationandexfoliationgaspermeability填料的形貌、微观结构以及填料在橡胶基体中的玉德等[6研究发现高岭土片层结构可有

7、效改善橡胶作用机理影响着橡胶材料的各项使用性能。在高岭复合材料的阻隔性能。经插层剥片处理后高岭土径土／橡胶纳米复合材料中，以纳米级分散的高岭土片厚比大幅提高[3]，可将其应用于橡胶复合材料中以提层，限制了橡胶的变形；同时也阻碍了橡胶中裂纹的高复合材料的阻隔性能。本实验以经过醋酸钾插层扩展，具有很好的补强效果，可较大程度代替传统的剥片具有较高径厚比的高岭土作为橡胶填料，制备高炭黑和自炭黑对橡胶进行补强；聚合物链以化学键岭土／橡胶纳米复合材料，研究插层剥片高岭土对橡或氢键键合在高岭石片层表面，在橡胶混炼加工过程胶复合材料气体阻隔性能的改善

8、。中，聚合物链段受剪切而伸长，引起高岭石片层在剪1实验部分切流方向定向排列，从而增强对气体的阻隔性能[1-3]。1．1原料及仪器设备丁苯橡胶，SBRol500，吉林高岭土的粒径、形貌和表面特性决定着其在橡胶基体石化公司；