熔融插层法制备EPDMOMMT纳米复合材料研究.pdf

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1、熔融插层法制备EPDM／OMMT纳米复合材料研究／黄琨等熔融插层法制备EPDM／OMMT纳米复合材料研究黄琨，郭静，衣志勇(中国工程物理研究院，绵阳6219OO)摘要采用熔融插层法，通过插层剂优选、配方设计与工艺优化，制备了密封用三元乙丙橡胶／有机蒙脱土(EPDM／OMMT)纳米复合材料，借助XRD分析了其微观结构，利用TG分析了其热稳定性，并初步研究了其气体阻隔性能与相关力学性能。结果表明，EPDM与OMMT经熔融插层形成插层型纳米复合材料，气体阻隔性能得到显著提高，相关力学性能也得以改善。关键词熔融插层纳米复合材料有机蒙脱土StudyonEPDM／OMMTNanocompo

2、sitesbyMeltIntercalationHUANGKun，GUOJing，YIZhiyong(InstituteofSystemicEngineering。CAEP，Mianyang621900)AbstractThemeltintercalationcompositetechnologyofEPDM／OMMTiSstudied．EPDM／OMMTnano—compositesarepreparedthroughmeltintercalationcompositemethodandthemicrostructureofEPDM／OMMTnano一-compositesi

3、scharacterizedbymeansofXtD．Meanwhile，thegasbarrierpropertiesandthemechanicspropertiesofEPDM／OMMTnanocompositesarestudied．Theresultsshowthatthegasbarrierpropertiesandthemechanicsproper一_tiesofEPDM／OMMTnanocompositesareimproved．Keywordsmeltintercalation，nanocomposites，organophilicmontmorilloni

4、te：[业级；相容剂EPDM-g-MAH，CMG9802；高耐磨炉黑，N330，0引言：[业级；ZnO晶须，工业级；硬脂酸，分析纯；防老剂RD，工业随着工程技术以及国民经济的飞速发展，橡胶作为一种重级；硫化剂DI3PMH，分析纯；硫化活性剂HVA_2，分析纯。要的密封材料，已广泛应用于国防、军工、石油、冶金、煤炭、交1．2主要仪器设备通、机械制造等领域。橡胶密封材料作为工程系统常用的一种QLB-D型平板硫化机；SK一160B型双辊炼胶机；SU一70B型密封材料，其气密性、耐老化性、力学性能可改善密封效果并控微型密炼机；CS101—2AB型电热鼓风干燥箱；xY一1型橡胶硬度制内部

5、气氛，从而间接提高工程系统综合性能并延长工程系统计；JJ500型电子天平；JC-0002型数显测厚仪；自制透气仪(参寿命。纳米复合技术为橡胶科学提供了新的研究思路，利用蒙照GB／T7755—1987)；Instron1196万能试验机。脱土的特殊层状结构与插层复合技术制备橡胶／蒙脱土纳米复1．3橡胶密封材料制备工艺合材料是近年来研究的热点，可实现橡胶与填料在纳米尺度上利用微型密炼机，在转速ll0r／min、时间15min、温度9O℃的复合，而蒙脱土纳米片层结构的阻挡与限制作用使得复合材并加入相容剂EPDM-g-MAH的条件下进行EPDM与OMMT料具有优异的气体阻隔性能与耐老化

6、性，故开展密封用三元乙密炼，实现熔融插层复合；采用双辊炼胶机，辊筒加热升温至约丙橡胶／有机蒙脱土纳米复合材料研究具有重要意义与应用价60~C后采用窄辊距将密炼胶多次薄通形成连续包辊胶，然后放值_】]。本实验以耐老化性优良的三元乙丙橡胶(EPDM)为基宽辊距加料混炼；依次加入ZnO晶须、硬脂酸、RD等混炼均匀，材、有机蒙脱土(OMMT)为补强和功能填料，采用熔融插层法，辊温自然升高至70～8O℃，得到混炼胶I后自然冷却备用；将通过插层剂优选、橡胶配方设计与工艺优化制备出插层复合型冷却后的混炼胶I加入DPBMH与HVA-2混炼均匀后，薄通EPDM／OMMT橡胶密封材料，利用Ⅺ分析了

7、蒙脱土层间距下片得到混炼胶II；在平板硫化机上经模压硫化、手工修边后得变化，利用TG分析了其热稳定性，并初步研究了其气体阻隔性到片状EPDM／OMMT橡胶密封材料。能与相关的力学性能。1．4性能测试利用荷兰PhilipsXPret型自动衍射仪(Ⅺ)分析插层前1实验后蒙脱土层间距的差异；利用日本精工TGDTA6300型热分析1．1主要原材料仪(TG)分析密封材料热稳定性；利用邵尔A型橡胶硬度计测三元乙丙橡胶，EPT4045，工业级；蒙脱土，Nanomer系列，试橡胶密封材料的硬度；利用Inst