本文關(guān)鍵詞：液體橡膠改性凹凸棒石性能及應(yīng)用研究

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【摘要】：聚合物/硅酸鹽納米復(fù)合材料因其簡(jiǎn)潔高效的制備方法、良好的加工性能和優(yōu)異的力學(xué)性能,已成為聚合物材料和硅酸鹽礦物材料研究與開發(fā)的熱點(diǎn)。具有納米纖維結(jié)構(gòu)的凹凸棒石與聚合物制備的復(fù)合材料,也是研究的重點(diǎn)。但由于凹凸棒石的親水性以及較大的表面能,導(dǎo)致其易發(fā)生團(tuán)聚,難與聚合物基體混合均勻。為了解決以上不足,使用液體橡膠包覆改性凹凸棒石,并與順丁橡膠混煉,制備成剝離型復(fù)合橡膠,研究改性凹凸棒石對(duì)順丁橡膠性能的影響,并探討改性凹凸棒石補(bǔ)強(qiáng)順丁橡膠的機(jī)理。通過對(duì)比試驗(yàn),確定使用乙酸乙酯作為液體橡膠溶劑。使用液體橡膠對(duì)凹凸棒石進(jìn)行包覆改性時(shí),控制水浴溫度為40℃,攪拌速度1000 r/min,攪拌時(shí)間為20 min,偶聯(lián)劑的使用量為凹凸棒石質(zhì)量的3%,凹凸棒石與液體橡膠的質(zhì)量比為2:1,得到表面能為27.89 J/m2的包覆改性凹凸棒石粉體。將包覆改性凹凸棒石粉體作為補(bǔ)強(qiáng)填料,與順丁橡膠進(jìn)行混煉。當(dāng)填料中凹凸棒石與液體橡膠質(zhì)量比為2:1時(shí),在填充量小于50 phr的情況下,復(fù)合橡膠的拉伸強(qiáng)度比不使用液體橡膠改性的復(fù)合橡膠的拉伸強(qiáng)度高10%。當(dāng)填料中液體橡膠固定為20 g時(shí),復(fù)合橡膠的拉伸強(qiáng)度隨填充量的增大而增大,當(dāng)填充量為80 phr時(shí),拉伸強(qiáng)度達(dá)到11.71 MPa。經(jīng)FTIR分析可知,凹凸棒石與偶聯(lián)劑KH-590接枝成功。通過XRD和電鏡分析發(fā)現(xiàn),液體橡膠完全包覆凹凸棒石表面,并且有液體橡膠分子插入到凹凸棒石層間,經(jīng)過硫化作用,與順丁橡膠基體、偶聯(lián)劑形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致凹凸棒石片層剝離,分散在橡膠基體中,起到了特殊的補(bǔ)強(qiáng)作用。
【關(guān)鍵詞】：凹凸棒石 液體橡膠 改性 復(fù)合橡膠 插層
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ333.99
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景10
• 1.2 聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料研究進(jìn)展10-12
• 1.2.1 層狀硅酸鹽礦物10-11
• 1.2.2 聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料11-12
• 1.2.3 聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的制備方法12
• 1.3 凹凸棒石12-15
• 1.3.1 凹凸棒石的成分與結(jié)構(gòu)12-13
• 1.3.2 凹凸棒石表面形貌13
• 1.3.3 凹凸棒石的特性及應(yīng)用13-14
• 1.3.4 凹凸棒石改性方法14-15
• 1.4 液體橡膠及其應(yīng)用15-17
• 1.4.1 液體橡膠的分類與應(yīng)用15-16
• 1.4.2 端羥基聚丁二烯液體橡膠16
• 1.4.3 液體橡膠在聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料中的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀 .71.5 主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方案及測(cè)試表征方法18-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原材料18-19
• 2.2 橡膠加工配方19
• 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試儀器19-20
• 2.4 偶聯(lián)劑-液體橡膠協(xié)同改性凹凸棒石20-21
• 2.4.1 偶聯(lián)劑改性凹凸棒石20-21
• 2.4.2 液體橡膠包覆改性凹凸棒石21
• 2.5 復(fù)合橡膠制備工藝21-22
• 2.5.1 橡膠加工21-22
• 2.5.2 橡膠硫化22
• 2.6 凹凸棒石及填料粉體性能測(cè)試22-24
• 2.6.1 凹凸棒石粒徑分布測(cè)試22
• 2.6.2 粉體接觸角測(cè)試與表面自由能計(jì)算22-23
• 2.6.3 粉體吸濕率測(cè)試23
• 2.6.4 粉體休止角測(cè)試23-24
• 2.7 橡膠性能測(cè)試24-26
• 2.7.1 橡膠硫化性能測(cè)試24-25
• 2.7.2 橡膠力學(xué)性能測(cè)試25-26
• 2.8 晶體結(jié)構(gòu)分析26-27
• 2.8.1 X-射線衍射測(cè)試26
• 2.8.2 X-射線衍射分析與結(jié)晶度計(jì)算26-27
• 2.9 微觀形貌分析27-28
• 2.9.1 掃描電子顯微鏡分析27
• 2.9.2 透射電子顯微鏡分析27-28
• 第三章 偶聯(lián)劑-液體橡膠協(xié)同改性凹凸棒石28-40
• 3.1 液體橡膠溶劑的選擇28-29
• 3.2 偶聯(lián)劑的選擇29-31
• 3.3 凹凸棒石球磨時(shí)間的選擇31-34
• 3.4 液體橡膠包覆改性凹凸棒石工藝條件34-36
• 3.5 改性凹凸棒石粉體性能測(cè)試36-38
• 3.5.1 粉體吸濕率測(cè)試36-37
• 3.5.2 粉體休止角測(cè)試37-38
• 3.6 本章小結(jié)38-40
• 第四章 改性凹凸棒石補(bǔ)強(qiáng)順丁橡膠40-50
• 4.1 土膠比固定時(shí)填充量對(duì)復(fù)合橡膠力學(xué)性能的影響40-41
• 4.2 土膠比固定時(shí)填充量對(duì)復(fù)合橡膠硫化性能的影響41-42
• 4.3 液體橡膠含量固定時(shí)填充量對(duì)復(fù)合橡膠力學(xué)性能的影響42-43
• 4.4 液體橡膠含量固定時(shí)填充量對(duì)復(fù)合橡膠硫化性能的影響43-44
• 4.5 復(fù)合橡膠SEM分析44-45
• 4.6 凹凸棒石晶體結(jié)構(gòu)的變化45-47
• 4.7 復(fù)合橡膠TEM分析47-48
• 4.8 本章小結(jié)48-50
• 第五章 液體橡膠改性凹凸棒石補(bǔ)強(qiáng)順丁橡膠機(jī)理50-56
• 5.1 偶聯(lián)劑的作用機(jī)理與體系模型50-53
• 5.1.1 偶聯(lián)劑的影響與作用機(jī)理50-51
• 5.1.2 復(fù)合體系模型51-53
• 5.2 液體橡膠插層凹凸棒石53-54
• 5.3 復(fù)合橡膠應(yīng)力應(yīng)變曲線分析54-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第六章 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士期間所取得的相關(guān)科研成果62-64
• 致謝64

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