纳米SiO2/NR复合材料结构与性能的研究

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通过IR、SEM、TEM及表观交联密度、界面作用表征值、应力松弛特性、蠕变特性、加工性能、动态力学性能和力学性能等测试研究了纳米SiO2/NR复合材料的结构与性能。结果表明:采用纳米SiO2的前驱体先制备纳米Si02的乳液,然后与天然胶乳共凝制备的纳米SiO2/NR复合材料的方法与采用市售纳米Si02的乳液共凝法及机械共混法相比,纳米Si02在NR基体中的分散程度较高,复合材料的界面作用强度和表观交联密度较大,较大程度地改善了复合材料的结构,同时混炼胶的G’及G"均较大,Tan Delta较小,复合材料的贮能模量E较高,内耗值Tand较大,其综合力学性能较好,以及具有较好的抗蠕变和抗应力松弛性能;采用的改性剂对纳米Si02具有较为明显的改性效果,纳米Si02经改性后,提高了在NR基体中的分散状态,增强了纳米Si02与NR基体之间的界面作用,使制备的复合材料的表观交联密度增大,改善了复合材料的结构,混炼胶的G’及G”均较大,Tan Delta较小,复合材料的贮能模量E较高,内耗值Tand较大,内耗峰高温偏移,改善了复合材料的力学性能、抗蠕变及抗应力松弛性能。改性效果为Si69>KH-590>KH550>钛酸酯偶联剂NGT-201>SDS;改性剂的用量对纳米SiO2/NR复合材料的结构与性能都有较大的影响。随着改性剂用量的增加,纳米SiO2在NR基体中的分散均匀性提高,纳米Si02与NR基体之间的界面作用强度也逐渐增大,且制备的复合材料的表观交联密度也随之增大,混炼胶的G’及G”均较大,Tan Delta较小,复合材料的贮能模量E较高,内耗值Tand较大,提高了复合材料的力学性能、抗蠕变和抗应力松弛等性能。当改性剂用量为12.5%时,改性效果较好;纳米SiO2的用量对制备的纳米SiO2/NR复合材料的结构与性能有较大的影响。随着纳米SiO2用量的增加,制备得到的纳米SiO2/NR复合材料的界面作用强度和表观交联密度逐渐增大。加入纳米SiO2后,混炼胶的G’及G"增大,Γan Delta减小,复合材料的贮能模量E增大,内耗峰值增大抗蠕变性能和抗应力松弛性能较好。当纳米SiO2的用量为30份时,纳米SiO2/NR复合材料的综合力学性能较好。
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