剝離型天然橡膠-蒙脫土納米復合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、本課題對天然橡膠與有機蒙脫土復合制備納米復合材料進行了研究。采用低填充量的有機蒙脫土來代替常用的補強劑，主要探討了幾種有機蒙脫土對天然橡膠的多種性能的影響，篩選出了最佳的有機蒙脫土，制備出了各項性能優(yōu)異的剝離型天然橡膠/蒙脫土納米復合材料。 首先采用不同牌號的有機蒙脫土使用開煉機直混法與天然橡膠進行復合，試驗結(jié)果表明不同牌號的蒙脫土對天然膠的性能影響各有不同，其中號、Ⅳ號蒙脫土與天然橡膠復合后力學性能基本改變，只是起到了惰性填料

2、的作用，而Ⅱ號、Ⅲ號、Ⅴ號、Ⅵ蒙脫土對天然橡膠的力學性能的提高程度也明顯不同，其中的Ⅲ號土對天然橡膠的各種性能提高幅度最大，因而選取Ⅲ號土作為最佳的有機蒙脫土。 將天然橡膠與不同含量的Ⅲ號有機蒙脫土利用直混法進行復合，成功的制備出了天然橡膠/蒙脫土納米復合材料。 透射電子顯微鏡(TEM)觀察發(fā)現(xiàn)制備出了剝離型的納米復合材料，蒙脫土片層在橡膠基體中均勻分散，尺寸都在10nm以下，當有機蒙脫土用量達到6份時，明顯的開始出現(xiàn)部

3、分插層型結(jié)構(gòu)，因此重點對有機蒙脫土含量1-5份進行研究。在Ⅲ號有機土的含量只有1.0％wt時納米復合材料的拉伸強度就從13.04MPa提高到了19.63MPa(提高了50.5％)，Ⅲ號有機土的含量只有3.0％wt時納米復合材料的拉伸強度就從13.04MPa提高到了23.41MPa(提高了79.5％)，而撕裂強度從有機土的含量在1.0％wt時提高到34.83Mpa。在力學性能研究的基礎上，利用TGA測試、溶劑滲透性測試和氣體滲透率測試，表

4、征了材料的耐熱性、耐油性和氣體阻隔性。氣體滲透性測試分析結(jié)果顯示，加入有機蒙脫土含量僅為3份時，氧氣滲透率降低了49.4％，氣體阻隔性大大提高。并且利用實際的投射電子顯微鏡照片制作的示意圖，分析說明了蒙脫土片層的阻隔效應原理。溶脹實驗測試結(jié)果表明，有機蒙脫土的加入使納米復合材料的溶脹指數(shù)明顯降低，說明其耐油性明顯提高。對納米復合材料進行熱失重(TGA)實驗測試發(fā)現(xiàn)，有機蒙脫土的加入，使納米復合材料的初始降解的溫度和最快降解溫度都有明顯升