插层型橡胶有机蒙脱土纳米复合材料微观结构在交联过程中的变化

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1、插层型橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料微观结构在交联过程中的变化王洪涛北京橡胶工业研宄设计院摘要：采用熔体插层法制备溴化丁棊橡胶（BIIR）/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料和三元乙丙橡胶（EPDM）/OMMT纳米复合材料，利用X射线衍射和透射电子显微镜研究其微观结构及OMMT分散状态在硫化过程中的变化。结果表明:橡胶/OMMT纳米复合材料的插层结构在整个硫化过程中不断变化，且正硫化以后插层结构仍会随着硫化反应时间延长而发生明显改变;未硫化BTTR/OMMT纳米复合材料的插层结构层间距大于未硫化EPDM/OMMT纳米复合材料，硫化EPDM/OMMT纳米复合材料的插层结构层间

2、距大于硫化BIIR/OMMT纳米复合材料;随着硫化程度提高，BIIR/OMMT纳米复合材料中OMMT的分散性能逐渐降低。关键词：插层型;纳米复合材料;有机蒙脱土;溴化丁基橡胶;三元乙丙橡胶;硫化;分散性能；作者简介：王洪涛（1983—），男，辽宁葫芦岛人，北京橡胶工业研允设计院高级工程师，硕士，主要从事轮胎和橡胶制品项H技术管理工作。收稿日期：2017-06-01MicrostructureChangeofIntercalatedRubber/OrganicMontmorilIoniteNanocompositesinCrosslinkingProcessWANGHong

3、taoBeijingResearchandDesignInstituteofRubberIndustry;Abstract：Brominatedbutylrubber(BUR)/organicmontmorillonite(OMMT)nanocompositeandethylenepropylenedienemonomer(EPDM)/OMMTnanocompositewerepreparedbymeltintercalationmethod,andthemicrostructurechangeofthenanocompositesandthechangeofOMMTdi

4、spersionstateduringthevulcanizationprocesswereinvestigatedbyusingX-raydiffractionandtransmissionelectronmicroscope.Theresultsshowedthattheintercalationstructureofrubber/OMMTnanocompositechangedconstantlyinthevulcanizationprocess,evenaftertheoptimumcurestage.Theinterlayerspacingoftheinterc

5、alatedstructureofunvulcanizedBIIR/OMMTnanocompositewaslargerthanthatofunvulcanizedEPDM/OMMTnanocomposite.TheinterlayerspacingoftheintercalatedstructureofvulcanizedEPDM/OMMTnanocompositewaslargerthanthatofvulcanizedBIIR/OMMTnanocomposite.Withtheincreaseofvulcanizationdegree,thedispersionof

6、OMMTinBTTR/OMMTnanocompositedeterioratedgradually.Keyword：intercalation;nanocomposites;montmorillonite;brominatedbutylrubber;ethylenepropylenedienemonomer;vulcanization;dispersionproperty;Received：2017-06-01橡胶/粘土纳米复合材料具有强度高、气体阻隔性能和阻燃性能好等特点，已成为近年来橡胶材料领域的研宄热点。粘土在橡胶基体中的分散性能是影响橡胶/粘土复合材料性能的重耍因

7、素。对于采用熔融插层法制备的橡胶/粘土纳米复合材料来说，影响其微观结构和性能的因素很多。插层剂类型［1-2］、混炼条件(如剪切力和温度)［3-4］及橡胶极性对粘土在橡胶基体屮的分散性能有很大影响。橡胶/粘土纳米复合材料的微观结构在高温、高压硫化过程中会发生明显变化。现有研宂表明，插层剂类型、硫化体系、硫化压力和硫化温度都会影响橡胶/粘土纳米复合材料微观结构的变化过程。但迄今为止，人们对硫化过程中粘土在橡胶基体中的分散状态的变化机理尚有很多未明之处，特别是粘土在橡胶基体中的分散状态随着硫化反应进行而演变的过程未见研宄报道。本工作