天然橡胶复合材料结构与性能研究.pdf

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1、第26卷第12期化学研究与应用V01．26．No．122014年l2月ChemicalResearchandApplicationDec．，2014文章编号：1004—1656(2014)12—1898-06石墨烯／天然橡胶复合材料结构与性能研究罗勇悦，赵鹏飞，吕臻，彭欣婷，王凤祥，杨昌金，汪月琼，彭政(1．中国热带农业科学院农产品加工研究所，广东湛江524001；2．中国热带农业科学院南亚热带作物研究所，广东湛江524091)摘要：采用乳液共混、机械共混及两者并用制备了石墨烯(GNs)／天然橡胶(NR)复合材料，采用扫描电镜(SEM)、X．射线衍射(XRD)

2、仪、高阻仪、动态热机械分析(DMA)仪、万能拉力试验机、热重分析(TG)仪对材料微观结构与宏观性能的相关性进行研究。研究表明：相比于机械共混，乳液共混有助于GNs的均匀分散和导电网络的形成，GNs／NR复合材料表现出较优的机械和导电性能，定伸应力和导电率分别是机械共混法的3倍和100倍；乳液共混后的机械共混则破坏了原有的导电网络，复合材料导电率下降；随后的机械共混打乱了原有的网络结构，并促使了GNs片层的卷曲化，降低了GNs与NR的接触面积，复合材料的综合性能下降。关键词：天然橡胶；石墨烯；加工工艺；微观结构；宏观性能中图分类号：0636．9文献标志码：ASt

3、udyofthemicrostructureandpropertiesofgraphene／naturalrubbercompositesLUOYong—yuehZHAOPeng．fei，IUZhen，PENGXin．ring，WANGFeng—xiang，，YANGChang—jin，WANGYue．qiong，PENGZheng(1．Ag6culturalProductProcessingResearchInstitute，ChineseAcademyofTropicalAculturalSciences，Zhanjiang524001，China；2．S

4、outhSubtropicalCropsResearchInstituteChineseAcademyOfTropicalAgriculturalSciences，Zhanjiang524091，Chin&)Abstract：Graphene／naturalrubbercompositeswerefabricatedbythreemethods，i．e．two—rollmilling，self-assemblybasedlatexcompounding，andcombinedthetwo．Therelationsbetweenfabrication，morph

5、ologyandpropertywereinvestigatedbySEM，XRD，DMAetc．Itisfoundthatpropertyimprovementsarestronglydependentupontheprocessingandmorphology．Comparedwithme—ehaniealmillingthatisineficienttoexfoliatethegraphene，self-assemblybasedlatexcompoundingaffordedbetterdispersionandaweb—likemorphologyc

6、onsistingofgraphenenetworksbetweenthelatexpartic]es，thusshowingthebestmechanical(3times)ande—leetriealproperty(100times)．However，subsequentmechanicalmillprocessingbrokedowntheestablishednetwork，aswellasin—ducedthecurlingofGNs，thusyieldingadepressedinterracialcontactbetweenmatrixandf

7、illers，andinferiorpropertyatlast．Keywords：naturalrubber；graphene；fabrication；morphology；property天然橡胶(NR)纳米复合材料是材料科学最构件等领域。将纳米填料与NR共混，是提高NR为活跃的研究领域之一，因其优异的综合性能，其机械性能(如拉伸强度、抗冲击强度、耐磨等)的重被广泛地应用于军用轮胎、车辆减震、飞机隐身结要途径，也是实现聚合物功能化(如导热、气体阻收稿日期：2014-06一l1；修回日期：2014-07-14基金项目：中国热带农业科学院院本级基本科研业务费专

8、项项目(1630062014021)；