天然橡胶胶乳复合材料结构与性能研究.pdf

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1、料2011年增刊V(42)3／~—稻壳灰／天然橡胶胶乳复合材料结构与性能研究曾宗强。，余和平，刘宏超，王启方，廖双泉，兰国玉s(1．中国热带农业科学院农产品加工研究所，农业部热带作物产品加工重点开放实验室，广东湛江524001；2．海南大学材料与化工学院，海南海口570228；3．中国热带农业科学院橡胶研究所，海南儋州571737)摘要：采用稀土偶联剂和硅烷偶联剂改性稻壳灰能相当。为了进一步提高RHA／NR复合材料的力学(RHA)填充天然胶乳(NRL)制备稻壳灰／天然橡胶胶性能，Ismail等l_g采用偶联剂si。。和羧酸二

2、铵盐改善乳复合材料，用扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TG—RHA的补强效果，发现RHA用量为10份时，所制备DTG)以及力学性能测试等技术研究了稻壳灰在复合的复合材料力学性能最好。材料中的结构、形态分布和热氧稳定性及力学性能。到目前为止，有关RHA／NR复合材料的研究主结果表明，采用偶联剂对RHA进行改性处理，能显著要采用机械混炼方式将RHA分散在NR基体当中，改善RHA在橡胶相的分散程度，增强RHA粒子与橡分散效果比较差，无法克服RHA在橡胶基体中的团胶基体之间作用力，从而提高RHA／NRL复合材料的聚。本文通过采用胶乳

3、共混方式将RHA分散在NR力学性能和抗氧老化性能，并且稀土偶联剂RHA／NR胶乳基体中，考察复合材料的结构与性能。复合材料力学性能和抗氧老化性能的改进更加明显。2实验关键词：稻壳灰；天然橡胶胶乳；复合材料；力学性能中图分类号：TB336文献标识码：A2．1原材料文章编号：i001—9731(2011)增刊V一0832—03天然胶乳(NRL)为海南垦区采用离心浓缩工艺生产的浓缩天然胶乳，符合GB／T8289—2008的规定；l引言RHA，湖北仙桃市驰顺碳业有限公司；硅烷偶联剂水稻生产与加工过程中会产生大量的稻草和稻壳KH-57

4、0，上海耀华化工厂；稀土偶联剂DN一8102，南京等废弃物，除少部分燃烧发电外，大部分在野外燃烧后道宁化工有限公司，其它配合剂均为市售。弃置于农田，既浪费资源，也污染环境口]。由于稻壳灰2．2RHA／NR复合材料制备富含大量的二氧化硅(质量分数为55～97，粒径采用250目筛网对RHA进行分级处理，得到粒分布为50～100nm)，并且随着烧制工艺的改进，可在径大小为50～lOOnm、Si0。含量为94．76的RHA。二氧化硅表面形成大量的羟基等活性基团，具有显著在RHA中加入95乙醇，通过超声分散制成的补强效果，是制备天然橡

5、胶基复合材料的理想原料。RHA悬浮液。随后加入经乙醇水解的稀土偶联剂采用稻壳灰制备天然橡胶基复合材料，不仅能为橡胶DN一8102，并采用四乙烯五胺将悬浮液的pH值调节工业提供一种廉价而丰富的资源，并显著提高橡胶基至8左右，置于90℃水浴中连续搅拌2h，取出冷却，离体的力学性能，而且能降低污染，增加农民收入。因心洗涤(乙醇洗3次，蒸馏水洗3次)，冷冻干燥，得到此，开展稻壳灰／天然橡胶复合材料的研究，对橡胶工改性RHA样品(DN—RHA)。按照同样的处理工艺和业的发展和农副产品的综合利用都具有非常重要的意条件，采用硅烷偶联剂KH

6、一570对RHA进行处理，得义。到的改性RHA标记为KH～RHA。稻壳灰(RHA)在橡胶工业中的应用始于1975将改性后的RHA加入到SDS溶液中，经过超声年，Haxo等l_2采用特殊燃烧工艺制成的RHA填充丁处理，制成RHA分散液，加入到总固含量为35的苯和三元乙丙橡胶，发现RHA具有一定的补强作用，NRL中，100份干胶中RHA的用量为4．0。随后加入且对胶料的硫化性能无不良影响。近年来，马来西亚硫化配合剂后，在60℃下硫化2h。100份干胶所需硫的Ismaill3“和巴西的CostaE>8~对RHA在天然橡胶化配合剂分

7、别为：硫黄1．5、促进剂DM1．0、促进剂(NR)中的应用进行了研究，制备出了RHA／NR复合TT0．5、氧化锌0。3。硫化结束后迅速将胶乳冷却至材料。100份NR中添加20份RHA所制备的复合材室温，静置24h后，过滤，铺膜，自然干燥，得到RHA／料具有较好的力学性能，不影响NR的硫化速率。但NR复合材料胶膜。未处理RHA以及采用稀土偶联是，RHA／NR复合材料的力学性能依然很低，与NR／剂和硅烷偶联剂处理的RHA所制成的复合材料分别(滑石粉、陶土、碳酸钙等惰性填料)复合材料的力学性标记为N—RHA／NR、DN～RHA／N

8、R、KH—RHA／NR。*基金项目：海南省自然科学基金资助项目(510211)；中国热带农业科学院橡胶研究所基本业务费专项资金资助项目(1630022011036)收到初稿日期：2011-04—25收到修改稿日期：2011—07—14通讯作者：曾宗强作者简介：曾宗强(1982一)男，海南乐