膨胀剂用量对粘土橡胶纳米复合材料微观结构与性能的影响

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1、膨胀剂用量对粘土/橡胶纳米复合材料微观结构与性能的影响摘要：本课题采用两步法改性并预膨胀钙基蒙脱土，制备粘土/橡胶纳米复合材料，并对其微观结构和性能的研究。在实验过程中用有机改性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）与钙基蒙脱土不同的比例改性钙基蒙脱土，再用不同用量的膨胀剂（无水乙醇）预膨胀改性土，改变工艺参数，得出最佳力学性能的纳米复合材料的配比和工艺条件。研究表明，在65℃恒温水浴中，采用钙基土与CTAB配比为2.8:1制得有机粘土，再按无水乙醇与钙基土配比为7ml:1g预膨胀有机粘土，所制得的复合材料性能最好；并考察了该预膨

2、胀有机土中膨胀剂残余量对复合材料力学性能的影响，实验表明，烘干温度恒定（50℃），烘干时间为125min所得到的预膨胀有机粘土相对应的复合材料的力学性能最优。关键字：CTAB,丁腈胶，膨胀剂，预膨胀有机改性土，纳米复合材料TheEffectsofAmountofExpanderstoClay/RubberNanocomposites'Micro-StructureandPropertiesAbstracte:Thesubjectusingtwo-stepmodificationandpreparationexpansionca

3、lcium-MontmorilloniteclaytopreparationofClay/RubberNanocomposites.Studyingitsmicrostructureandproperties.Intheexperimentswith16alkyltrimethylammoniumbromide(CTAB)andcalcium-Montmorilloniteclayindifferentproportionsofmodifiedcalcium-Montmorilloniteclay,thenuseadiffer

4、entamountofexpander(ethanol)expansionofmodifiedsoil,changeparameters,cometothebestproportionandmechanicalpropertiesofNanocomposites.Studieshaveshownthattheconstanttemperaturewaterbathat65℃,Calcium-basedsoilandratioofCTABfor2.8:1organicclay,Ratioofethanolandcalcium-b

5、asedsoilexpansionfor7ml:1goforganicclayCompositeproducedisthebestperformance,andHavevisitedtheExpanderinpre-expansiveorganicsoilresidueeffectonmechanicalpropertiesofcompositematerials.Experimentsshowthatconstantdryingtemperature(50℃),thedryingtimeis125mintheresultin

6、gexpansionoftheorgano-clayoptimalmechanicalpropertiesofcompositematerials.Keywords:CTAB,NBR,Expanders,ExpansiveClay,Nanocomposite目录1前言11.1粘土的结构组成、性质和有机化11.1.1粘土的结构与组成11.1.2粘土的性质21.1.3蒙脱土的有机化41.2聚合物/粘土纳米复合材料51.2.1种类与结构61.2.2聚合物/粘土纳米复合材料的制备方法71.3丁腈橡胶的特性及应用101.3.1丁腈橡胶的

7、特性101.3.2丁腈胶的应用111.4本课题研究的主要内容及意义122实验部分142.1实验原料142.2实验配方142.3实验设备及测试仪器152.4实验工艺过程152.4.1钙基蒙脱土的改性152.4.2有机改性土的预膨胀162.4.3粘土/橡胶纳米复合材料的制备162.4.4粘土/橡胶（NBR）纳米复合材料的实验工艺流程图17Ⅰ2.5粘土/橡胶纳米复合材料性能测试182.5.1微观结构表征182.5.2力学性能测试183实验结果与分析讨论203.1不同用量的CTAB改性钙基土的微观结构分析讨论203.2不同用量无水乙醇

8、预膨胀2.8:1改性土膨胀效果分析讨论213.2.1实验方案213.2.2力学性能测试与微观结构表征213.2.3数据分析223.3用7份无水乙醇预膨胀2.8:1改性土烘不同时间的膨胀效果分析讨论233.3.1实验方案233.3.2力学性能测试与微观结构表征233.3.3数据