4A沸石（ZEO）是一種人工合成的無機材料,具有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)。4A沸石作為無機材料可填充到高分子中制備復合材料,但其表面擁有大量羥基在聚合物中易發(fā)生團聚,很大程度上限制了其在高分子材料中的應(yīng)用。因此,為制備新型復合材料對4A沸石的表面改性尤為重要。本文使用兩種實驗室自制的偶聯(lián)劑（硅烷偶聯(lián)劑A和鋁酸酯偶聯(lián)劑B）對4A沸石偶聯(lián)劑改性得到ZEO-A和ZEO-B;使用丙烯酸酯類（丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯）和苯乙烯對4A沸石接枝改性得到BAS-g-ZEO。進行紅外光譜（FTIR）、熱重（TG）、X射線衍射（XRD）、粒徑、接觸角、活化度、吸油值、粘度等測試,結(jié)果表明接枝改性4A沸石的效果優(yōu)于偶聯(lián)劑改性;硅烷偶聯(lián)劑A的改性效果優(yōu)于鋁酸酯偶聯(lián)劑B。將改性前后的4A沸石填充到溶聚丁苯橡膠（SSBR）中制備復合材料ZEO/SSBR、ZEO/SSBR-A、ZEO/SSBR-B、BAS-g-ZEO/SSBR并進行硫化性能、力學性能、耐熱氧老化性能、橡膠加工分析（RPA）、掃描電鏡（SEM）測試。結(jié)果表明4份4A沸石在SSBR中的分散最好,復合材料的硫化速率最快、力學性能最好;填充2⁴

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

A沸石的基本骨架Figure1-1Basicskeletonof4Azeolite

換能力強的4A沸石，同時這種低溫合成有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。水熱合成4A沸石的原料主要是含有Si和Al的化工原料如Al(OH)3,Na2SiO3和NaAlO2[12]。先將原料按照一定比例配制成反應(yīng)混合物，在夾套反應(yīng)釜中進行合成，結(jié)晶的4A沸石沉積于釜底，少量堿溶液留在上層。釜底的4A沸石經(jīng)一系列處理后可得到成品，留在上層的母液也可回收再利用。水熱合成反應(yīng)工藝流程如圖1-2所示。水熱法合成4A沸石具有操作簡單方便的特點，但受到原料顆粒的影響，導致產(chǎn)品的雜質(zhì)較多，結(jié)晶度不高。目前，這種方法已經(jīng)逐漸被熔融法和堿溶法取代。圖1-2水熱合成反應(yīng)工藝流程Figure1-2Hydrothermalsynthesisreactionprocessflow較水熱法合成的產(chǎn)品，熔融法可得到結(jié)晶度較高，雜質(zhì)較少的4A沸石。堿溶法合成沸石雖然比水熱法以及熔融法增加了過濾溶出硅鋁的步驟[13]，但是合成出來的產(chǎn)品具有結(jié)晶度高、白度高、雜質(zhì)含量低和陽離子交換容量大等特點，因而該方法具有潛在的開發(fā)價值。1.2.44A沸石的性能及應(yīng)用隨著合成方法的日益完善和原料來源的不斷擴大，并且4A沸石具有獨特的孔道結(jié)構(gòu)、具有離子交換性和吸附性等，使其在污水處理、石油化工、農(nóng)業(yè)、電子等方面具有廣泛的用途。（1）離子交換性4A沸石不僅具有離子交換性，并且其陽離子交換容量也大。由于鋁原子是三價，所以鋁氧四面體中有一個氧原子的價電子沒有得到中和，從而使整個鋁氧四面體存在一個負電荷。因此沸石的鋁/硅原子比越大，其陽離子交換容量越大[14]。利用這一特性可用于污水處理，洗滌助劑等領(lǐng)域。在4A沸石的空腔（孔穴）中，K+、Na+等陽離子和水分子與骨架結(jié)合得不緊，極易與周圍水溶液里的陽離子發(fā)

改性4A沸石/高分子復合材料的性能研究14圖1-9無機填料的表面改性方法Figure1-9Surfacemodificationofinorganicfillers（1）物理法不使用改性劑而是通過物理方式對填料進行改性的方法，增加填料表面凹凸度，從而增加填料的比表面積。如物理包覆、高能輻射和等離子體改性等。ZhangR等[31]制備了以高嶺土納米管為骨架，中間插入磁性納米顆粒包覆聚（多巴胺+3-氨基丙基三乙氧基硅烷）衍生物層的多功能填料（HNTs）。然后通過調(diào)整HNTs的比例來制備獲得具有高親水性的聚偏氯乙烯（PVDF）膜。韋偉等[32]通過電子束輻射對氧化鋁填充的硅橡膠復合材料進行改性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)導熱氧化鋁在復合材料中有著良好的分散性并提高了硅橡膠導熱率。馮媛媛[33]將玻璃纖維低溫等離子處理，不僅提高了玻璃纖維對環(huán)氧樹脂等有機膠黏劑的結(jié)合，同時等離子的表面刻蝕作用也改變了玻璃纖維的表面形貌進而提升了復合材料的電氣性能。（2）化學法使用含有特殊基團的化學改性劑對無機填料進行表面處理，將填料的親水基團變成疏水基團改善團聚等問題。并且經(jīng)化學改性劑的加入，可使無機填料與聚合物有良好的結(jié)合性，提高復合材料的性能�；瘜W法包括包裹法、沉淀法、局部化學方應(yīng)法等。Okhrimenko等[34]使用硅烷偶聯(lián)劑APS對硅鋁酸鹽類無機填料進行表面處理提升其在聚合物中的附著力和穩(wěn)定性，使聚合物的性能得到提升。ChenL等[35]通過氯原子與硅烷羥基反應(yīng)，將一種高反應(yīng)性的硫化物（一氯化硫）化學負載到二氧化硅表面，得到一種新型硫化劑（silica-s-S2Cl2）。使二氧化

【參考文獻】：
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本文編號：2950680