二氧化硅复合材料微观结构和性能的影响.pdf

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1、力口工·应用合CH成IN橡A胶工SY业NT，2H0E1T2IC—11R—U1B5B，E35R(6)IN：4D49US—T4R5Y2环氧化天然橡胶对天然橡胶／二氧化硅复合材料微观结构和性能的影响汪月琼，何灿忠h，罗勇悦“，杨昌金“，钟杰平，彭政h(1．中国热带农业科学院a．农产品加工研究所农业部热带作物产品加工重点实验室，广东湛江524001；b．橡胶研究所，海南儋州571737；2．广东海洋大学理学院，广东湛江524088)摘要：采用机械混炼法制备了天然橡胶(NR)／SiO复合材料，用扫描电子显微镜表征了环氧化天然橡胶(ENR)填充NR／SiO，复合材料的微观形貌

2、，分别考察了ENR用量对NR／SiO2复合材料硫化特性、拉伸性能、动态力学性能及压缩疲劳生热的影响。结果表明，ENR的加入减弱了SiO的团聚现象，改善了SiO在NR基体中的分散状况，但当ENR用量较多时，SiO倾向于分散在ENR基体中；ENR的加入对NR／SiO，复合材料的硫化特性影响较小，拉伸性能和抗湿滑性得到改善，滚动阻力影响不大，动态压缩疲劳生热降低。当ENR用量为20份时，NR／SiO，复合材料的综合性能最佳。关键词：环氧化天然橡胶；天然橡胶；二氧化硅；复合材料；硫化特性；拉伸性能；动态力学性能；动态压缩疲劳生热中图分类号：TQ332．5文献标志码：B文章

3、编号：1000—1255(20l2)06—0449—04环氧化天然橡胶(ENR)⋯是对天然橡胶料中的分散，提高了复合材料的性能。本工作用(NR)进行化学改性，使NR分子链上的部分双键机械混炼法制备了NR／SiO：复合材料，通过扫描发生环氧化反应制得，其中NR的环氧化部分具电子显微镜(SEM)表征了ENR填充NR／SiO复有极性，能够与无机填料通过偶极、氢键以及共价合材料的形貌，考察了ENR用量对NR／SiO复合键作用产生强界面结合；其未被环氧化部分又材料硫化特性、拉伸性能、动态力学性能及压缩疲保留了NR的结构和性能特点，能够与非极性橡劳生热的影响，为延长轮胎高速行

4、驶的寿命和提胶产生相容作用，最终使得复合材料的滚动阻高安全性提供理论依据。力降低、抗湿滑性提高、物理机械性能改善J，因此，ENR是应用于轮胎胎面胶的一种理想材料。1实验部分美国Goodyear轮胎与橡胶公司发明了一种氯1．1原材料丁橡胶和ENR的共混物，具有较低滚动阻力和高NR，由海南农垦提供的60％浓缩胶乳凝固制抗湿滑性，特别适用于轮胎胎面胶。日本住友公得。ENR一40，环氧度为40％，湛江农产品加工司使用ENR制备出了高性能轮胎，与公司标准轮研究所农业部热带作物产品加工重点开放实验室胎相比，轮胎的滚动阻力下降高达35％，并且提提供。SiO：，牌号为HL150，

5、吉林双吉化工新材高了抗湿滑性。贾德民等研究了ENR／NR并用胶的物理性能和动态力学性能，结果发现，随收稿日期：2012—03—27；修订日期：2012—06—15。着ENR用量的增加，硫化胶的拉伸强度在一定范作者简介：汪月琼(1986一)，女，河南许昌人，硕士，研究实习员。围内增大，其0oC损耗因子(tan占)值增大，而主要从事高分子材料加工与改性方面的研究，已发表论文3篇。60oCtan6值则减小；并且通过二者的相容性分基金项目：“九七三”计划前期研究专项基金资助项目(2010CB635109)；中国热带农业科学院橡胶研究所基本科研业务析发现，ENR与NR并用呈

6、现宏观均相、微观分相费资助项目(1630022012013，1630022012007)；海南省自然的特点。罗勇悦等研究证实ENR与SiO，具有科学基金资助项目(512107)。强烈的界面作用，从而影响了无机填料在复合材通讯联系人。第6期汪月琼等．环氧化天然橡胶对天然橡胶／二氧化硅复合材料微观结构和性能的影响中达到相同的应变所需应力增强，定伸应力增大；当ENR用量较多时，SiO更多地分散于ENR中，l000∞导致连续相NR模量降低，因此复合材料的定伸山芝100应力降低了。lONR／ENR(massratio)：口一1o0／0；0～95／5；△一90／10；◇一80

7、／2O；V一70／-30Fig3EffectofENRamountondynamicmechanicalpropertiesofNR／SiO2compositesTable2DynamicmechanicalanalysisresultsofFig2EffectofENRamountonmechanicalNR／SiO2compositesfilledwithENRpropertiesofNR／SiO2compositesNR／ENR／TgattheTgatthetan5atphrphrfirstpeak／~Csecondpeak／~C0℃从图2还可以看出，NR／

8、SiO，复