苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物结合橡胶微观结构研究中的应用.pdf

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1、362橡胶工业2012年第59卷扫描探针显微镜在炭黑／苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物结合橡胶微观结构研究中的应用孟春财，陈建，伍雅峰，张敬雨(四川理工学院材料腐蚀与防护重点实验室，四川自贡643000)摘要：利用扫描探针显微镜(SPM)的DFM模式观察苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和炭黑／SBS混合物的微观形貌。结果表明：不同浓度的SBS溶液的微观形貌差异较大；炭黑／SBS混合物的分离物成“手镯”环状结构，尺寸为100nm左右，与炭黑相连物质的长度为20O～300nm，横向直径约为100rim，与

2、SBS单体的尺寸吻合，可初步判定该结构为炭黑／SBS结合橡胶。关键词：苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物；炭黑；结合橡胶；扫描探针显微镜；微观结构中国分类号：TQ330。38；TQ331文献标志码：A文章编号：1000—890X(2012)06—0362—06结合橡胶也称为炭黑凝胶，即炭黑混炼胶中结构的真实观察E。]。不能被溶剂溶解的部分。结合橡胶通常用来衡量本工作采用SPM的DFM模式对苯乙烯一丁炭黑与橡胶之间相互作用力的大小，其含量大则二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和炭黑／SBS结合补强性好口]。目前对结合

3、橡胶的研究均只能从橡胶的微观结构进行表征。量的方面进行，研究制备结合橡胶的影响因素，从而推断炭黑与橡胶的结合方式，而利用仪器表征1实验研究结合橡胶鲜见报道。扫描探针显微镜1．1主要原材料(SPM)技术的基本原理是探针划过样品表面的SBS1401，牌号HY一792，中国石化巴陵石化振动可被反射的激光探测到，并由样品下面的高公司产品。甲苯、无水乙醇、丙酮，化学纯，重庆川精度压电陶瓷材料补偿，从而始终保持探针与样东化工(集团)有限公司化学试剂厂产品。品的间距不变。SPM可记录探针与样品间的相1．2主要设备和仪器互作用

4、信息[a-4]。目前扫描探针技术已广泛应用SPA400型SPM，日本精工株式会社产品；于纳米材料]、高分子材料。等结构的表征。K50DE型数控超声波清洗器(40kHz，100动态非接触扫描[-DFM(DynamicForceMi—w)，昆山市超声仪器有限公司产品。croscopy)]是SPM的一种模式，探针针尖以一定1．3SPM测试频率振荡，针尖并不接触样品，而是在达到原子间(1)SBS。将适量的SBS溶于一定量的甲苯作用力的范畴后停止，分辨率可达到1nm。与接中，在云母片上制样，观察并扫描成像。触式AFM(A

5、tomicForceMicroscopy)模式相比，(2)炭黑／SBS混合物。将炭黑(1g)与SBSDFM并不划伤物体表面微观结构，更有利于微观(2g)的混合物溶解于甲苯中，然后在云母片上制基金项目：国家自然科学基金资助项目(51072125)；四川理样，观察并扫描成像。工学院人才引进项目(07ZR06)；四JII省教育厅重点项目(3)炭黑／SBS分离物。将炭黑／SBS混合物(07ZA046)；研究生创新基金资助项目(y2010016)溶解于甲苯中，采用布式漏斗进行抽滤，将抽提物作者简介：孟春财(1985一)，

6、男，河北邢台人，四川理工学院在进行干燥(温度不宜太高)，然后再将其放入甲苯读硕士研究生，主要从事高结构炭黑对橡胶补强的微观结构研究。中振荡后，在云母片上制样，观察并扫描成像。*通信联系人第6期孟春财等．扫描探针显微镜在炭黑／苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物结合橡胶微观结构研究中的应用367参考文献：EliDonnetJB，Custod6roE，WangTK，eta1．EnergySiteDistri一butionofCarbonBlackSurfacesbyInverseGasChromato—graphyat

7、FiniteConcentrationConditionsl-J]．Carbon，2002，4O(2)：163-167．[2]钱圣盈，吴驰飞．纳米接枝炭黑在橡胶中的应用[J]．纳米科技，2006，3(4)：18—21．[3]白春礼，林璋．扫描探针显微学在材料表面纳米级结构研究中的新进展I-J]．物理，1999，28(1)：27—30．E4]黄惠忠．纳米材料分析[M]．北京：化学工业出版社，2003：1．扫描范围为5p．mX5p．m。[5]彭峰，谢志勇，王红娟．原子力显微镜对几种纳米材料的结构图ll炭黑DZ13的

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