發(fā)布時間：2021-04-10 11:04

　　資源豐富、無公害的粘土礦物具有特殊的層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu),將其用于制備粘土/聚合物納米復(fù)合材料,性能優(yōu)異。目前流行的制備粘土/橡膠納米復(fù)合材料的四種主要方法各有利弊,因此本文提出了一種用于制備粘土/橡膠納米復(fù)合材料的新型共混復(fù)合方法——漿體共混法。利用熱重分析（TGA）、透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）分析了復(fù)合材料的熱解過程和微觀形貌,觀察蒙脫土（MMT）在復(fù)合材料中的分散性,并測試分析復(fù)合材料的硫化性能、力學(xué)性能。同時本文嘗試使用有機(jī)蒙脫土部分代替炭黑,即炭黑和蒙脫土并用,用于制備蒙脫土/炭黑/丁基橡膠復(fù)合材料,研究復(fù)合材料老化性能。本文最后使用傳統(tǒng)方法中最簡單、副作用最小的乳液共沉法來合成蒙脫土/天然橡膠納米復(fù)合材料,研究復(fù)合材料的老化性能。結(jié)果表明,通過漿體共混法制備的蒙脫土/橡膠納米復(fù)合材料,蒙脫土片層結(jié)構(gòu)剝離效果很好,實(shí)現(xiàn)了納米級分散。蒙脫土對復(fù)合材料硫化性能、力學(xué)性能的影響因橡膠極性而異:丁苯橡膠為非極性橡膠,延遲硫化;丁腈橡膠為極性橡膠,促進(jìn)硫化。力學(xué)性能方面,硬度、100%定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度等性能都得到了提高,而且對于極性橡膠增強(qiáng)效... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３溶液共混法制備粘土／橡膠復(fù)合材料??３土，土

引起蒙脫土片層剝離成更小粒徑即更高長徑比的帶電粒子層，賦予其對部分??陽離子和極性分子較強(qiáng)的吸附能力［９］。蒙脫土原礦主要以蒙脫石的形式存在，根據(jù)??層間陽離子的不同可分為Ｎａ＋基蒙脫土、Ｃａ２＋基蒙脫土等［１°］，蒙脫土主要結(jié)構(gòu)如圖１??所示。??交換性陽離子，《Ｈ２０?°??圖Ｍ蒙脫土構(gòu)造示意圖??粘土礦物資源豐富、成本低廉、粒徑小，充當(dāng)橡膠補(bǔ)強(qiáng)填料時優(yōu)勢明顯。粘土??充當(dāng)聚合物補(bǔ)強(qiáng)填料時主要考慮結(jié)構(gòu)性、粒徑和表面活性。粘土結(jié)構(gòu)度比較簡單，??所以可以通過減小粒徑和粘土改性［１１］來增強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)效果。粒徑可以通過以下兩種方法??減�。孩贆C(jī)械粉碎，即使用研磨等方法使粘土塊或粒子分散、破裂，得到尺寸更小??的顆粒；②利用粘土在水或者其他溶劑中的分層特性，將粘土分散、剝離成更高長??徑比的帶電粒子層。??對于粘土?／聚合物復(fù)合材料，粘土處于納米尺度分散時，片層長徑比增大，形狀??系數(shù)提高，有助于增強(qiáng)粘土對橡膠分子鏈運(yùn)動的限制作用Ｕ２］，這些結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)賦??予了粘土／聚合物復(fù)合材料良好的力學(xué)性能、耐磨損、氣密性等。??１．３橡膠／粘土復(fù)合材料制備方法??為了改善粘土在橡膠中的分散性

溶解的有機(jī)上?溶解的聚合物?插層??圖１－４熔體插層法制備粘土／橡膠復(fù)合材料??４）乳液共沉法是將粘土水懸浮液和橡膠膠乳混合在一起，然后倒入絮凝劑溶??液中進(jìn)行絮凝。如圖１－５所示。何少劍［ｍ等使用乳液共沉法制備了剝離型的粘土／??丁吡橡膠納米復(fù)合材料，具有比傳統(tǒng)的隔離型粘土?／?丁吡橡膠納米復(fù)合材料更為優(yōu)??異的動態(tài)力學(xué)性能、力學(xué)性能、氣體阻隔性能等。??該法工藝簡單，但是需要使用大量的水，造成水資源的浪費(fèi)。??粘土片層??圖１－５乳液共沉法制備粘土／橡膠復(fù)合材料??１．４粘土／橡膠復(fù)合材料性能研究??當(dāng)粘土以納米尺寸均勻地分散在橡膠復(fù)合材料中制備粘土?／橡膠納米復(fù)合材料??時，復(fù)合材料的氣體阻隔性能、加工性能、老化性能、阻燃性能等得到大幅改善。??１．４．１力學(xué)性能??自豐田公司發(fā)明插層法成功制備尼龍６／粘土復(fù)合材料以來，利用相關(guān)方法制備??的粘土?／聚合物復(fù)合材料首先展現(xiàn)的都是力學(xué)性能。相對于傳統(tǒng)材料，粘土?／橡膠納??米復(fù)合材料中粘土只需要使用很少的份數(shù)（相對于１００份橡膠）模量就能明顯提高，??但性能改善效果隨著粘土配比、橡膠種類、插層方法等條件的改變而不同。研宄發(fā)??現(xiàn)［ＩＮ］

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]丁腈橡膠/聚氯乙烯/有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料的制備與研究[D]. 張長東.青島大學(xué) 2009
[4]聚乙烯醇/蒙脫土/二氧化鈦復(fù)合薄膜的研究[D]. 王志棟.青島科技大學(xué) 2007



本文編號：3129522