天然橡胶复合材料的性能-论文.pdf

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1、加I·应嗣合CH成IN橡A胶工SY业NT，2H0E1T3IC～09R—U1B5B，E36R(5)IN：3D8U2S—TR38Y5酚醛树脂改性石墨／天然橡胶复合材料的性能何燕。徐瑾(青岛科技大学机电工程学院，山东青岛266061)摘要：采用酚醛树脂对石墨进行改性处理，制得改性石墨／天然橡胶(NR)复合材料，采用扫描电子显微镜对石墨的微观形貌进行了表征，并对改性石墨／NR复合材料的性能进行了研究。结果表明。改性石墨的表面粗糙度增加。改性石墨／NR复合材料在不同温度下的平均热导率高于未改性石墨／NR复合材料；随着酚醛树脂含量的增大，复合材料导热性能有所降低。与未改性石墨／NR复合材料相比，改性石墨／

2、NR复合材料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和硬度增大，扯断伸长率和永久变形降低；酚醛树脂含量高的改性石墨／NR复合材料较酚醛树脂含量低的复合材料力学性能有所降低。关键词：天然橡胶；石墨；酚醛树脂；微观形貌；热导率；力学性能中图分类号：TQ332文献标志码：B文章编号：1000—1255(2013)05—0382—04石墨因其规整的片层结构、良好的导热性能久碳业有限公司产品。炭黑，牌号为N660，苏州而作为一种高热导率填料被广泛使用。但是由于宝化炭黑有限公司产品。酚醛树脂，牌号为石墨的片层之间极易聚集，且表面光滑，含氧活性PFM—C，常州常京化学有限公司产品。无水乙基团少，结构度低，因而石墨在橡

3、胶中的分散性不醇，莱阳经济技术开发区精细化工厂产品。其他好，与橡胶的结合能力差，增强性差～。石墨经均为市售品。化学改性处理后，表面能降低，聚集程度减小，表1．2试样制备面有机基团增多，使得其在橡胶中的分散性提高，基本配方(质量份)NR100，N66020，纳米石墨间的相互接触增强。李冬冬等一通过钛酸ZnO5，硬脂酸2，陶土60，硫黄2．6，改性石墨30，酯偶联剂处理石墨，填充硅橡胶，发现改性后的石防老剂RD1．5，促进剂NS0．6，松焦油3，乙炔炭墨改善了导热填料和胶料的相容性，石墨的分散黑15。性提高，硅橡胶的力学性能和导热性能提高；酚醛树脂改性石墨将500mL乙醇和酚醛Hatanaka等用

4、钛酸酯偶联剂处理石墨，然后树脂加入带有搅拌器的单口烧瓶中，溶解约填充三元乙丙橡胶，制得的导热橡胶复合材料热30rain，加入石墨，继续搅拌2h，然后进行旋转蒸导率高，且成型性好；李侃社等用钛酸酯偶联发，待乙醇蒸馏完毕后出料，普通烘干处理8h，粉剂对石墨进行表面改性，制备的聚乙烯复合材料碎后真空干燥处理待用。石墨与酚醛树脂的质量导热系数高，力学性能好。本工作通过用酚醛树比分别为10／1和5／1。脂包裹石墨表面对石墨进行改性，以期增加石墨酚醛树脂改性石墨／NR复合材料将NR置表面粗糙度，对改性石墨的结构进行了表征；将酚于6O℃德国Haake公司生产的Haake转矩流变醛树脂改性石墨填充到天然橡胶(

5、NR)中，考察了改性石墨／NR复合材料的性能。收稿日期：2013—03—18；修订日期：2013一O5—2l。作者简介：何燕(1973一)，女，山东潍坊人，博士研究生，教1实验部分授。主要从事新型高分子材料导热、热物性和温度场等方面的相关研究，已发表论文50余篇，获省科技进步二等奖1项。1．1原材料基金项目：青岛市科技计划基础研究资助项目(11—2—4—NR，国标1，海南天然橡胶产业集团股份有3一(13)一jeh]。限公司产品。微晶石墨，l5m，工业级，青岛持通讯联系人。合成橡胶工业第36卷2．2酚醛树脂改性石墨／NR复合材料的性能石墨与酚醛树脂的质量比不同，对石墨的改2．2．1硫化特性性效果

6、也不同，因而改性石墨对胶料的热导率影由表1可知，石墨经酚醛树脂改性后，体系的响不同，不同温度下热导率有高有低。2试样与黏度增加，石墨表面粗糙度增加，与橡胶间结合作1试样相比，胶料的平均热导率偏低，可能因为酚用增强，同时酚醛树脂的交联固化与胶料本身的醛树脂的含量增加到一定程度后会影响到石墨自交联导致填充改性石墨胶料的．和均增大。身的导热性，酚醛树脂固化交联后，交联密度高，由于Haake流变仪转子的强剪切作用，使改性石限制了一些活性基团和导热网链的热运动，影响墨在NR中的分散性提高，硫化初期固化交联程到热量传递，导致热导率降低。度增加，因而填充改性石墨的胶料t。缩短。2试2．2．3力学性能样与1试

7、样相比。。缩短，这是因为酚醛树脂含量表3中，填充改性石墨的NR复合材料的拉高时，体系黏度高，更易促进焦烧。随着酚醛树脂伸强度、定伸应力、撕裂强度和硬度都较未改性石含量的增大。NR复合材料的￡。变短，这是因为酚墨填充的NR复合材料增大，扯断伸长率和永久醛树脂含量高时，当体系交联密度的增加超过一变形减小。主要有两方面原因：一是石墨经过酚定值时，内部交联网络会增加热量的传递，促进胶醛树脂改性后，石墨的表