橡胶纳米复合材料制备方法及性能研究进展

《橡胶纳米复合材料制备方法及性能研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第２８卷第７期甘肃科技Ｖｏｌ２８Ｎｏ７２０１２年４月ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｐｒ２０１２橡胶纳米复合材料制备方法及性能研究进展王宇，王富东（兰州石化公司研究院，甘肃兰州７３００６０）摘要：橡胶纳米复合材料的研究顺应了材料发展的必然规律，因其优异的性能而成为目前材料科学研究的热点。综述了橡胶纳米复合材料的种类、制备方法及其结构与性能之间的关系。关键词：橡胶纳米；复合材料；制备；结构与性能中图分类号：ＴＢ３３２材料的复合是材料发展的必然规律，复合材料１２炭黑和白炭黑／橡胶纳米复合材料是把金属、无机非金属、高分子等材料组合成一种多作

2、为纳米粉体，炭黑和白炭黑均具有纳米材料相材料，从而赋予复合材料轻质高强以及其他的优的大多数特性（如强吸附效应、自由基效应、电子隧越的综合性能。同时复合材料还具有复合效应，即道效应、不饱和价效应等）。根据纳米复合材料的经过复合以后产生各原始组分所不具备的性能。因定义，及炭黑和白炭黑的原生粒子以及它们在橡胶此，在不少高技术领域，如航天、航空、信息等产业中基质中的一次聚合体的尺寸，应当将炭黑和白炭黑获得重要的应用。目前复合材料已与金属、无机非增强橡胶归属为纳米复合材料的范畴。更严格地金属、高分子并列为四大材料。讲，应当是Ｎ６６０级别以上的炭黑增强橡胶。也正纳米复合材料

3、是指分散相尺度至少在一维方向因为如此，炭黑和白炭黑的高增强地位一直很难被上小于１００ｎｍ的复合材料，分散相可以是非晶质、取代。尽管在橡胶基质中炭黑和白炭黑常以二次聚半晶质、晶质或者兼而有之，可以是有机、无机或两集体的形式存在，但这种聚集体是松散的物理结合者都有。由于纳米粒子的小尺寸、大比表面积，使表体，如同“密度”较大的星云，并逐渐向外弥散。虽面原子数、表面张力和表面能随粒径的减小急剧增然二次聚集体会对其增强性能产生不同导向和不同加，从而具有显著的小尺寸效应、量子尺寸效应、表程度的影响，但真正起作用的仍是其原生粒子和一面效应和宏观量子隧道效应等，赋予材料许多新奇

4、次聚集体。另外，就目前报道的大多数纳米复合材的特性和新的规律，为纳米复合材料的研究和应用料而言，连续相中局部存在分散相的聚集体是非常［１，２］展示了广阔的前景。对国内现有的橡胶纳米复普遍的，如原位聚合法生成的黏土／尼龙６纳米复合合材料的研究进展进行了综述，总结了材料的制备材料，在分散相质量分数超过５％时，也很难做到黏方法和性能特点。土单晶层在整个基质中完全地、等间距地均匀分散，１橡胶纳米复合材料尽管晶层间距加大了，但仍以较紧密的单元分布在［３］尼龙６基质中。最后，当用物理机械性能判断材１１黏土／橡胶纳米复合材料料是否为纳米复合材料时，必须考虑分散相的形状黏土矿

5、物是由硅氧四面体和铝氧八面体按比例问题。叠垛而成的层状硅酸盐，其片层间距一般在几纳米到十几纳米之间，层间存在可交换性的正离子，层与１３ＺｎＯ（Ａｌ２Ｏ３）／橡胶纳米复合材料层之间的结合力弱，通过离子交换的方法，将有机正纳米氧化锌因其粒径小，比表面积大，吸附活性离子引入层间，从而使通常亲水性的黏土矿物表面强，从而具有表面效应和高活性。纳米氧化锌可以疏水化，改善黏土与橡胶基质之间的润湿作用。黏与橡胶分子实现分子水平上的结合，可达到提高胶土／橡胶纳米复合材料制备关键是扩大黏土片层间料性能目的，尤其是胶料的耐磨性能和撕裂性［４］距，将橡胶长链引入层间，其微观结构可分为

6、插层型能。纳米氧化锌在轮胎中的应用表明，它还能够［５］和完全剥离型，目前制备的黏土／橡胶纳米复合材料降低动态生热。纳米氧化铝粒子加入橡胶中可［６］大多属于插层型。提高橡胶的介电性能和耐磨性能。２４甘肃科技第２８卷１４导电纳米橡胶复合材料料中。根据热力学原理，形成了向纳米复合材料的ＳｉＯ２纳米粉加入橡胶中制成的复合材料，随着方向发展，此过程的自由能变化必须小于零，才会发ＳｉＯ２纳米粉用量的增加，压阻效应越来越显著。在生：一定的压力范围内，材料电阻随着压力呈线性增加，ΔＧ＝ΔＨ－ＴΔＳ同时，ＳｉＯ２纳米粉的加入使复合材料的电阻随温度式中，ΔＧ为自由能的变化，ΔＨ为

7、焓变，Ｔ为热增加而增加［７］。力学温度，ΔＳ为熵变。从式中可以看出，ΔＨ＜０，对纳米导电纤维和导电炭黑并用增强的硅橡胶纳ΔＧ＜０有利，ΔＨ的绝对值越大，复合过程放出的热米复会材料，具有高导电性，电阻率随温度增加而增量越多，对ΔＧ越有利；ΔＳ＞０对ΔＧ＜０有利，ΔＳ值大，在２５～４０℃呈负温度系数，而在４０～１２０℃电阻越大，即分子排列越混乱，对ΔＧ越有利。［８］对于单体预先插入层间，再聚合形成的插层纳率变化不大，具有较高的热稳定性。１５纳米氢氧化镁／橡胶复合材料米复合材料，主要是利用ΔＨ＜０来促使纳米复合材纳米氢氧化镁赋予复合材料良好的“无卤”阻料的形成，因为

8、插层于填料中的单体聚合时