【摘 要】
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凹凸棒土(AT)是一种纤维状的硅酸盐粘土矿物,在我国储量极丰。本文研究了凹凸棒土在羧基丁苯橡胶(CSBR)及顺丁橡胶(BR)改性中的应用,以及双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(
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凹凸棒土(AT)是一种纤维状的硅酸盐粘土矿物,在我国储量极丰。本文研究了凹凸棒土在羧基丁苯橡胶(CSBR)及顺丁橡胶(BR)改性中的应用,以及双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(Si69)对复合材料性能的影响。用双辊开炼机制备了CSBR/AT复合材料。AT能够缩短CSBR的焦烧时间和正硫化时间,提高硫化速率,体系的硫化反应活化能随AT用量的增加而减小。力学性能测试结果表明,AT对CSBR有良好的补强作用。AT用量为30phr时拉伸强度达到18.2MPa,比未填充CSBR提高了8.0MPa。随着AT用量增大,复合材料的定伸模量和硬度提高,撕裂强度则先增大后降低。用场发射电镜(FE-SEM)观察了CSBR/AT复合材料的微观形貌,AT在基体中分散良好并沿拉伸方向取向。加入AT大幅提高了CSBR/AT复合材料的积分程序分解温度(IPDT),改善了复合材料的热稳定性能。用原位改性法在双辊开炼机上制备了CSBR/AT/Si69复合材料。用透射电子显微镜(TEM)观察到加入Si69促进了AT在CSBR中的分散。CSBR/AT/Si69复合材料的力学性能优于CSBR/AT复合材料的。Kraus曲线和接触角测试结果表明, Si69提高了AT与CSBR基体的界面结合力。CSBR/AT/Si69硫化胶比CSBR及CSBR/AT硫化胶有更明显的应力软化行为。采用悬浮液法或直接加入法制备了CSBR胶乳/AT混合物,研究了AT对混合物粘度和流变性能的影响。结果表明,这两种方法制备的混合物的粘度均高于CSBR胶乳的粘度,直接加入法对粘度影响更大;CSBR胶乳/AT混合物的粘度随时间而增大,但长期放置后趋于稳定。随着AT用量增大,混合物的剪切变稀行为更加显著。BR/AT/Si69复合材料的研究表明,AT采用250℃热处理,用量为30phr,Si69用量为0.9phr,是BR/AT复合材料的推荐制备条件。
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