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本课题采用机械共混法将多种有机蒙脱土与数种橡胶复合制备纳米复合材料,以实验结果为依据,磨损表面的宏观形态观察和纳米片层的微观结构分析为手段,以研究有机蒙脱土在橡胶中的耐磨机理为目的,为有机蒙脱土在工业生产中的应用奠定基础,主要内容如下：1.采用实验室自制的五种不同牌号的OMMT,利用机械共混法分别制备出了NR/OMMT、BR/OMMT、EPDM/OMMT三种纳米复合材料,通过对三种复合材料的力学性能、耐磨性能、硫化特性及磨耗表面形貌等的对比分析,研究了OMMT的种类与橡胶之间的关系,优选出综合性能最佳且适合于非极性橡胶的2#OMMT,当OMMT含量都仅为3.0phr时,各复合材料的力学性能都有显著提高,阿克隆磨耗体积都降低了55%以上,出现典型的山脊状磨耗图纹,图纹结构呈现细微化。2.通过透射电子显微镜(TEM)确认制备出了分散均匀的剥离型NR/OMMT纳米复合材料,分析了不同含量的2#OMMT对复合材料性能的影响,并与高耐磨炭黑N330的性能进行对比。结果显示：OMMT加入后,NR/OMMT复合材料的力学性能和热稳定性都有很大程度的提高,与等量的炭黑N330相比,OMMT的补强效果更好。另外,加入3.OphrOMMT复合材料的磨耗体积与21.0phr高耐磨炭黑N330相当,说明有机蒙脱土对天然橡胶耐磨性能的提高更为显著,这与OMMT片层良好的阻隔性、润滑性及相容性有关,降低了分子链段的活动能力和裂纹的扩展。3.研究了不同含量的2#OMMT对NR/SBR及NR/BR并用胶性能的影响,结果显示：OMMT起到类促进剂的作用,提高了生产效率。复合材料的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性及热稳定性都有很大程度的提高,尤其是其耐磨性提高最为显著,当OMMT都仅为3.0phr时,其磨耗体积分别降低了65.9%和68.2%,体现了有机蒙脱土低填充高补强的优点。此外,磨耗后表面的SEM照片表明OMMT在两种胶的界面处还起到增容作用,其磨耗表面比较平整,且没有缺陷出现。4.结合OMMT的耐磨机理,研究了2#OMMT在轮胎胎面胶、轮胎胎侧胶以及耐磨胶管工业配方中的应用,OMMT片层和炭黑粒子充分发挥其协同补强效应,明显提高了复合材料的力学性能、耐磨性能和耐老化性能。研究还发现OMMT的添加量为3.0～6.0phr时其综合性能最佳,有机蒙脱土在工业配方中优良的综合性能表明有机蒙脱土在轮胎和胶管行业具有良好的应用前景。总之,实验结果表明有机蒙脱土特殊的片层结构与橡胶基体的相容性,及片层的分散形态(均匀度、尺寸、取向等因素)决定纳米复合材料的抗磨损性能的优劣,体现了结构决定性能的本质,具有较高的现实指导意义和应用价值。