无机填料的表面处理及其在导热天然橡胶复合材料中的应用
改性石墨烯粘土天然橡胶纳米复合材料的结构与性能
改性石墨烯/粘土/天然橡胶纳米复合材料的结构与性能张涛，王文良,鲁璐璐，杨阳，张闻轩（太原工业学院材料工程系，山西太原030008）摘要:大量研究表明，纳米填料的表面效应、大的比表面积以及纳米粒子本身对基体的强界面效应对橡胶纳米复合材料性能的提升具有极大的帮助。
本研究以天然橡胶（NR）为基体材料，采用乳液法制备石墨烯/粘土/NR纳米复合材料’讨论了石墨烯、粘土的用量对复合材料的物理机械性能的影响’结果表明，当粘土用量为3.0pho时，随着石墨烯添加量的增加，石墨烯/粘土/NR纳米复合材料的力学性能和耐磨性先升高，然后略有下降’当石墨烯添加量为1-0pho时，复合材料的拉伸强度提高了33.3%,而阿克隆磨耗体积下降了225%。
关键词:石墨烯;天然胶乳;复合材料;力学性能;阿克隆磨耗中图分类号:TB33文献标识码：A文章编号：1008-021X（X0X1）05-0025-04Structrrr and Properties of ModiCed Graphene/Clay/NR NanocompositesZhang Tao,Wang Wenliang,Lu Lulu,Yang Yang,Zhang Wenxuan(Department of Material Engineering,Taiyuan Institute of Technology,Taiyuan030008,China)Abstract:A larye number of studies have shown that the surface effect of nano-fillers,larye specific surface area and strong interface effect of nano-particles themselves on the matrix have a great help te ioprove the performance of rubber nano-composites.In this paper,natural rubber(NR)was used as the matrix material and graphene/clay/NR nanocompos—es were prepared by emulsion method.The e/ects of the amount of graphene and clay on the physical and mechanical properties of the composites were discussed.The results showed that the mechanical properties and wear resistance of graphene/clay/NR nanocomposieesweoe ioseeyincoeased and ehen seigheeydecoeased wieh eheincoeaseoQgoapheneconeenewhen eheceayconeeneis 3.0phr.And the tensile strength of the composites was increased by335%,the wear volume of Akron was decreased by22.7% when the amount of graphene is1.0phr.Key words:graphene；natural latex；composites;mechanical properties;akron abrasion有关石墨烯的研究虽然进行了60多年，但是直到21世纪初期英国物理学家Giov和Novos/o才第一次通过机械剥离的方法得到了石墨烯（GE）［1-5］。
填料总结PPT课件(2024版)
1)钠质膨润土阳离子交换总量中钠离子含量大于50％ 用途广、用量大； 2)钙质膨润土阳离子交换总量中钙离子含量大于50％ 用途广、用量较小； 膨润土及其加工产品具有良好的物理化学性能和工业技术特 点而用途广泛，它可做粘结剂、悬浮剂、增塑剂、增稠剂、 触变剂、稳定剂等。 例如采用33＃胶衣树脂的中间体UP33作基体材料，膨润土为触 变剂制成的改性胶衣树脂的压缩强度提高，膨胀系数减小， 见图2。这主要是因为蒙脱石具有很强的吸附性和膨胀性。
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表1 粒状填料对聚合物的性能影响
注：P-热塑件树脂；S-热固性树脂；O-此性能好
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续表1 粒状填料对聚合物的性能影响 注：P-热塑性树脂；S-热固性树脂；O-此性能好
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2 影响填充改性的因素
2.1 填料的形状 填料的形状对填充改性的影响较大。 填料形状大致可分为圆球状、粒状、片状、柱状、纤维状等 纤维状、片状填料对复合材料的机械强度有利，而成型加工不利； 圆球状填料与此相反，可提高成型加工性能，而降低材料的机械强度。 (1)圆球状 圆球状填料最单纯,其典型代表是玻璃微珠, 可用合成方法制取,也可从 粉煤灰中提取。良好的流动性、在制品表面能形成平滑面，制品内部内 应力均匀。 (2)片状 底面形状与厚度存在一定比例关系。只有当底面长径与厚度比值大于一 定值时，才能大大提高复合材料的刚性
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表2 石墨聚氯乙烯的物理机械性能
项目 导热系数 线膨胀系数
抗拉强度 焊接强度
冲击强度 表面电阻
体积电阻
单位 W/(m·K) ℃-1（9～40℃ ）
MPa MPa
J/m2
• CM
含石墨24% 3.72
一文认识碳酸钙在橡胶中的应用
立志当早，存高远
一文认识碳酸钙在橡胶中的应用
碳酸钙具有资源广、毒性和污染性低、白度高、填充量大和价格低等特点,在橡胶工业中应用广泛,是橡胶制品主要的浅色填料。
碳酸钙又分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙及改性碳酸钙等，不同的碳酸钙产品在橡胶制品中所起的作用各不相同，因而其应用领域也略有差别。
重质碳酸钙+橡胶
重质碳酸钙是常用的粉状无机填料，具有纯度高、惰性大、稳定性好、白度高、吸油率和折射率低、分散性好等特点，在橡胶制品中补强效果差，主要起填充作用。
重质碳酸钙硫化胶的力学性能不及轻质碳酸钙和改性碳酸钙硫化胶性能好，其硫化胶耐磨性和定伸应力也比不上炭黑、陶土或硅酸盐硫化胶。
并且重质碳酸钙粒子的粒径过大还会导致硫化胶的物理机械性能显著下降。
但是其生产成本较低，在橡胶中与其他补强剂或填充剂一起使用能够调整硫化胶的性能并且降低生产成本。
重质碳酸钙广泛用作天然橡胶、丁苯橡胶、胶乳等的惰性填充剂，适用于制造鞋跟、鞋底、地板、胶管、发泡制品、模制品和压出制品等。
轻质碳酸钙+橡胶
轻质碳酸钙粉体具有颗粒形状规则、粒度分布较窄、粒径较小等特点。
在橡胶制品中主要用作白色或浅色橡胶的补强填充剂。
轻质碳酸钙具有半补强性，能提高硫化胶的拉伸强度、撕裂强度以及耐磨性能，且在高填充下不会导致过高的定伸应力，在胶料中易分散、不影响硫化。
填充轻质碳酸钙的硫化胶物理机械性能略高于填充重质碳酸钙的硫化胶。
轻质碳酸钙在天然橡胶和合成橡胶胶料中用量很大。
在天然橡胶轮胎胎面胶。
导热高分子材料
导热高分子复合材料的研究与应用Advances in Study of Thermal Conducting Polymers Composites and Their Application马传国，容敏智，章明秋(1中山大学，教育部聚合物复合材料和功能材料重点实验室，广州5102752中山大学，材料科学研究所，广州510275)M A Chuan—guo 。
RONG M in—zhi 。
ZHANG M ing—qiu(1 Key I aboratory for Polymeric Composite& Functional Materials of Ministry ofEducation of China，Zhongshan University，Guangzhou 510275，China；2 M aterials Science Institute of Zhongshan University。
Guangzhou 510275。
China)摘要：概述了导热高分子材料的应用开发背景．描述了近几年来导热塑料、胶粘剂和橡胶领域内的研究开发进展。
简单阐述了导热高分子材料的导热机理并对如何设计高导热高分子复合材料提出了几点建议。
关键词：导热高分子材料；塑料；橡胶；胶粘剂；导热填料中围分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1001—4381 (2002)07—0040—06 Abstract：The background of application and search of thermal conducting polymers was reviewed．The progress in the study of thermal conductive plastics、rubbers and adhesions in recent years were described，thermal conducting mechanism of polymer composites was commented and several pieces of advice were given to obtain effective thermal conductive polymer composites．Key words：thermal conducting polymer；rubber；plastic；adhesion；thermal conducting fillers 传统的导热物质多为金属如Ag，Cu，Al和金属氧化物如Al：O。
无机纳米填料在环氧树脂中的应用及分散
纳 米颗粒 表 面产 生活性 点 ，增 加表 面活 性 ，使 其 易与其 他物 质发 生化 学反应 或 附着 ，可 以对
刘潜发 ， 杜翠呜术 ， 柴颂 刚， 高 帅
（ 东 生 益 科技 股份 有 限 公 司 ，广 东 东 莞 ５ ３ ０ ） 广 ２ ８８
摘
要 ：无机纳 米材 料可提高环氧 树脂 的韧性、模量、耐热性等性能，在航空 、汽
车、电子材 料、工程 陶瓷材料 等方面得到应 用。纳米材料在环氧树脂中存在着易 团 聚的 问题，有效的分散方法包括物理分散和化学分散 ，物理分散包括研磨分散 、超 声分散、高压均质分散等；化学分散包括 偶联 剂法 、表面修饰法 、溶胶一凝胶法等。
１ 无机纳米粒子提 高环 氧树脂韧 性的基本原理及应用
无机纳 米粒 子对 环氧 树脂 的增 强增 韧作用 可 归结 为三个 方面 ：１ ）无机 纳 米粒 子在 变形 中产 生应 力集 中 ，引发 粒子 周 围的树脂 基体 屈服 ，从而 吸收 大量变 形 功 ，阻碍 和钝 化银 纹在 树脂 中的扩 展 ，起 到防止 破坏 性开 裂 的作用 ；２ ）刚性 无机 纳米 粒 子在应 力作 用下 的伸 长变 形很 小 ，导致基体 和无 机粒 子 的界面 部分脱 粘而 产生 空穴 ，进而 使裂 纹钝化 ，阻碍 裂纹 扩展
电子仪 表 、航 天航 空 、涂料 、 电子 电气绝 缘材 料和 先进 复合材 料等 领域 得 到广泛 应用¨。 由 Ｊ 于纯环 氧树 脂 固化 后 具有 高的交 联结 构 ，因而存 在质脆 、耐疲 劳性和 抗冲 击韧 性差 等缺 点 ，
橡胶材料的改性与应用
橡胶材料的改性与应用一、引言橡胶材料是一类使用广泛的高分子材料，其独特的物理特性使得其在汽车、电子、医疗器械、家具等领域得到了广泛的应用。
然而，由于橡胶本身具有一些不足之处，如低抗张强度、易老化、低温应力开裂等问题，为了克服这些问题，人们在橡胶材料的基础上进行了一系列改性研究，例如填充剂、增塑剂、耐热剂等，从而提高了橡胶材料的性能，扩大了其应用范围。
二、橡胶材料的改性1.填充剂的改性填充剂是橡胶材料中必不可少的一种加工材料，不仅可降低橡胶材料的成本，还可改善橡胶材料的性能。
通常，填充剂可分为无机填料和有机填料两种。
(1)无机填料无机填料主要包括二氧化硅、氧化铝、氧化钙、碳黑等，这些填充剂在橡胶中添加后可提高其硬度、强度和尺寸稳定性，并且有助于防止老化。
此外，无机填料还可以降低橡胶的热膨胀系数，提高耐摩擦性能。
(2)有机填料有机填料主要包括硅酸镁、硅酸钙、聚合物等，这些填充剂在橡胶中添加后不仅能提高硬度、强度和尺寸稳定性，而且能降低橡胶的滚动阻力，提高其耐磨、耐腐蚀性能。
2.增塑剂的改性增塑剂是一种在橡胶加工中广泛用于提高橡胶可加工性和柔韧性的添加剂，常用的增塑剂有石蜡、硬脂酸酯、磺化橡胶等。
但是，增塑剂的添加过多会导致橡胶失去初始的物理和机械性能，并且增塑剂还会影响橡胶的寿命和稳定性。
因此，为了克服这些问题，研究人员提出了一些改性策略，例如将增塑剂改为具有高温稳定性的磺化橡胶，这样不仅可以降低橡胶的热变形温度，而且可以提高其耐高温和耐油性能，从而扩大其应用范围。
另外，还有一种微型胶囊增塑剂，在橡胶加工的过程中，这些微型胶囊会分解并释放填充物，从而提高橡胶的机械性能和稳定性。
3.耐热剂的改性橡胶在高温环境下容易发生老化、硬化等现象，耐热剂的添加可以有效地改善这种情况。
耐热剂通常是一种与橡胶中的各种化学结构相互作用产生交联的物质，常用的耐热剂有过氧化物、双酚A、酚醛树脂等。
在这些耐热剂的基础上，研究人员也提出了一系列改性策略，例如将热稳定性高的有机硅类化合物添加到橡胶中，这种化合物能够降低橡胶的热膨胀系数、改善其耐热性能和抗老化性能，并且可以提高橡胶的加工性和柔韧性。
天然橡胶有机纳米复合材料的研究现状
天然橡胶有机纳米复合材料的研究现状
朱文雅;李邦森;石建军;史载锋
【期刊名称】《应用化工》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】综述了有机生物纳米填料、混合纳米填料与天然橡胶(NR)的复合材料的制备方法,以及各类有机纳米材料及其改性对NR拉伸性能、热稳定性和导电性等补强的研究现状。
所述有机纳米填料与聚合物基体之间良好的相容性及界面作用能够使NR的性能得到明显改善。
经功能化改性后的有机纳米填料可更好与NR基体产生相互作用,给NR的性能带来更优异的补强效果,而混合纳米填料可赋予复合材料更为多样的功能性。
同时探讨了NR纳米复合材料在未来的应用发展前景,开发出多种功能化的有机纳米填料及使用混合纳米填料制备性能多样的NR纳米复合材料是该领域未来的研究重点。
【总页数】6页(P403-407)
【作者】朱文雅;李邦森;石建军;史载锋
【作者单位】海南师范大学化学与化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ317;TQ332
【相关文献】
1.天然橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的耐磨耗性能研究
2.纳米无机粒子补强天然橡胶的研究(Ⅲ)纳米粘土/天然橡胶复合材料的研究
3.纳米无机粒子补强天然橡胶
的研究(Ⅳ)碳纳米管/天然橡胶复合材料的研究4.纳米无机粒子补强天然橡胶的研究(Ⅰ)纳米CaCO3/天然橡胶复合材料的研究5.纳米无机粒子补强天然橡胶的研究(Ⅱ)纳米SiO2/天然橡胶复合材料的研究
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关于导热高分子材料的研究与应用
关于导热高分子材料的研究与应用摘要：随着科学技术的进展,导热高分子材料的研究和开发也越来越高端。
在理论方面，对高分子材料导热性能的定义、导热原理、导热性能以及影响因素等开展了研究，在高传导性传热复合材料的选择与复合加工技术方面也获得了重要发展。
目前，应用和研究最为广泛的是添加型导热高分子材料，它具有制作工艺相对简单以及成本较低的特性，受到各个领域的关注。
关键词：导热高分子材料；研究；应用1.导热高分子材料的分类1.1导热塑料导热塑料的高分子基体为树脂，以金属氧化物、金属氮化物、碳硼化合物作为填充物。
通过实验发现，当选用氧化铝、硅酸铝等物质进行填充时，导热高分子材料的导热性能表现更优，且导热性能的高低与填充物的数量正相关。
另外，将金属粉末、石墨、碳纤维等作为填充物，与聚乙烯、聚丙烯混合而成的导热高分子塑料，其导热性能也会得到明显的提升，主要是由于石墨、碳纤维等物质的结构更稳定。
1.2导热胶合剂导热胶合剂按照绝缘性能可分为绝缘型和非绝缘型，主要应用在半导体、密封、热绝缘等领域。
生产导热胶合剂的过程中，若对填充物进行固化处理，可显著提高导热高分子材料的导热能力，选用碳纤维作为填充物也能起到相同的效果。
1.3导热橡胶导热橡胶可分为结构型和填充型，目前研究重点放在填充型橡胶上，如在丁苯橡胶内添加氧化铝，且研究发现，当填充水平相同时，橡胶导热性能与氧化铝的粒径相关[1]。
2.导热高分子材料的理论研究2.1导热原理填充的导热物质以及高分子基体在某种程度上影响着导热高分子材料的导热性能，正是因为这种性质以及相互作用之间的关系决定了复合高分子材料的导热性能。
高分子基体中没有均匀有序的晶体结构或者载荷子，不能够达到热传递的要求，所以高分子基体的导热性能不是很好。
而导热的填充材料，不管是什么样的形态，填充材料的导热性能比高分子基体要好很多。
当填充物质的填充量比较少时，填充材料之间空隙较大，没有很好的接触，这时高分子复合材料的导热性能基本没有提高。
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加工・应用 合成橡胶工业,2009-11-15,32(6):493～497CH I N A SY NTHETI C RUBBER I N DUSTRY无机填料的表面处理及其在导热天然橡胶复合材料中的应用王 飞(甘肃大禹节水股份有限公司技术研发中心,甘肃酒泉735009) 摘要:用季戊四醇、丙三醇和钛酸酯偶联剂分别对氧化铝、氧化镁和高岭土进行表面改性,并将改性填料填充天然橡胶(NR)制备了导热复合材料,考察了表面处理剂种类及其用量对无机填料的影响,并研究了季戊四醇改性氧化铝填充NR复合材料的硫化特性、物理机械性能和导热性能。
结果表明,3种填料中季戊四醇的改性效果最好,且其用量为110～115份时对氧化铝的改性效果最佳;随着改性氧化铝填充量的增加,复合材料的最大转矩、300%定伸应力、拉伸强度和热导率均增大,当其用量为60份时,改性氧化铝填充NR复合材料的热导率比未填充NR复合材料提高了2319%。
关键词:无机填料;季戊四醇;表面处理;天然橡胶;复合材料;物理机械性能;热导率 中图分类号:T Q330138 文献标识码:B 文章编号:1000-1255(2009)06-0493-05 导热橡胶是侧重导热性能的一类橡胶基复合材料,导热性能的提高通常伴随着散热性能的优化。
散热对产品的密集化、小型化和提高可靠性及产品使用寿命都有重要意义。
导热橡胶分为本征型和填充型2种。
由于合成本征型导热橡胶无论在工艺还是在操作性上都绝非易事,因此一般都通过填充高导热的填料来制备导热橡胶[1-3]。
本工作选取了一些低成本无机填料氧化铝、高岭土、氧化镁,对其进行表面处理后填充天然橡胶(NR),制备了导热复合材料,考察了表面处理剂种类及其用量对无机填料的影响,并研究了导热复合材料的硫化特性、物理机械性能和导热性能。
1 实验部分111 原材料NR,马来西亚1#烟片胶,桂林市曙光橡胶研究所提供。
氧化铝,广东汕头西陇化工厂产品。
超细煅烧高岭土,湖南耒阳市超牌化工有限公司产品。
氧化镁,广东汕头西陇化工厂产品。
丙三醇,汕头市光华化学厂产品。
季戊四醇,天津市大茂化学试剂厂产品。
乙丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯(简称NDZ-201),南京曙光化工厂产品。
邻苯二甲酸二丁酯,天津市北方天医化学试剂厂产品。
其他原材料均为市售品。
112 实验方法无机填料的表面改性 (1)丙三醇或季戊四醇处理:将1份丙三醇或季戊四醇溶解于100份水中,在60℃下搅拌10m in,随后边搅拌边将1份填料缓慢加入醇水溶液中,继续搅拌30m in,于室温下静置24h,然后真空抽滤并在200℃烘干备用。
(2)NDZ-201处理:用无水乙醇作为溶剂,在上海普申化工机械有限公司生产的JSF型搅拌砂磨分散多用机(转速700r/m in)中将015份乳化剂OP-10和2份硬脂酸加入100份无水乙醇中,待硬脂酸完全溶解后继续搅拌10m in,之后将1份填料缓慢加入溶液中,待填料完全加入后提高转速至1800r/m in,再向溶液中加入1份NDZ-201,继续高速搅拌30m in后,将溶液转移至烧杯中室温下静置24h,然后真空抽滤并在200℃烘干备用。
导热NR复合材料的制备 基本配方(质量份)为NR100,氧化锌510,硬脂酸210,防老剂4010NA110,促进剂T MT D015,促进剂CZ110,硫黄210,石蜡110,炭黑20,填料变量。
将NR置于上海橡胶机械厂生产的SK-1603收稿日期:2008-10-29;修订日期:2009-07-13。
作者简介:王飞(1986—),男,本科。
B型开放式炼胶机上进行混炼,辊温为40～50℃,辊距调为1mm,薄通5次,然后调大辊距使生胶包辊;待胶料表面光滑后,按常规顺序依次加入填料及助剂;胶料混合均匀后,再薄通并打三角包,打卷各5次,调辊距到115mm下片;在平板硫化机上进行硫化,模具预热温度50℃,预热时间30m in,硫化温度140℃,压力015MPa,硫化时间根据硫化仪测试结果而定。
113 分析与测试沉降体积 称取1g经处理的填料,倒入盛有5mL邻苯二甲酸二丁酯的烧杯中,搅拌,使试样完全浸润并均匀分散于液体中,然后转移至10mL量筒中,用邻苯二甲酸二丁酯洗涤烧杯数次并将量筒液体稀释,轻轻摇匀置于水平位置开始计时,每隔10m in读取固液界面的刻度数。
分散性 称取015g经处理的填料,倒入盛有20mL邻苯二甲酸二丁酯的烧杯中,搅拌均匀后用玻璃棒蘸少许滴于干净的载玻片上并用盖玻片盖好,然后在德国Leika公司生产的Leica DM RXP型偏光显微镜下观察填料的分散程度,以判定改性效果。
粒 径 用珠海OMC公司生产的LS-P OP-Ⅲ型激光粒度分析仪测试。
硫化特性 用江苏省江都市天源试验机械有限公司生产的TY-6002型无转子硫化仪测试,条件为140℃×015MPa。
物理机械性能 用日本岛津公司生产的AG-201型电子万能试验机按照G B/T528—1998测试拉伸性能及永久变形,哑铃状Ⅰ型试样,拉伸速率为(500±50)mm/m in。
热导率 用美国Anter公司生产的MODEL 型热导率仪按照G B/T11205—1989测试,采用保护热流计法,试样规格为2514mm×2514mm,厚度为117～310mm,测试温度为100℃。
2 结果与讨论211 表面改性对无机填料的影响21111 表面改性剂种类对无机填料的影响2111111 沉降体积如图1所示,当表面处理剂用量为1份时,高岭土、氧化铝和氧化镁填料分别用3种表面处理剂改性后,它们在邻苯二甲酸二丁酯中的沉降速率均大于未改性填料。
由表1可以看出,表面改性填料的沉降平衡体积小于未改性填料,说明填料表面改性后粒径有所增大,但沉降后填料粉体比较密实。
这是由于改性工艺并未将填料粉体粒子原有的小团聚体分散开,而只是在粉体原有的聚集体表面包覆了表面处理剂,使粉体粒径变大,所以沉降速率增大;同时包覆表面处理剂的粉体粒子或小团聚体不易再次聚集和黏结,沉降时粉体粒子易于排列紧密,故沉降体积较小,而未经改性的粉体原生粒子或小团聚体易于再次聚集,粒Modifier:○—pentaerythrit ol;●—p r opanetri ol;▲—NDZ2201;△—withoutFig1 Sedi m entati on vel ocity of inorganic fillersTable1 Effect of k i n ds of surface trea ti n g agen t onsed i m en t a ti on ba l ance volu m e of f illers mL Surface treatingagentW ithoutPentaer2ythrit olPr opan2etri olNDZ2201 Kaolin414313316411Mg O318114118216A l2O3518315512417・494・合 成 橡 胶 工 业 第32卷 子间因桥联而留有较多空隙,沉降时易形成较松的沉降物,故沉降体积较大。
从图1和表1还可以看出,对同一种填料而言,改性填料的沉降速率从大到小依次为季戊四醇体系,丙三醇体系,NDZ-201体系;沉降平衡体积从小到大依次为季戊四醇体系,丙三醇体系,NDZ-201体系。
这说明3种表面处理剂中季戊四醇改性填料粉体的沉降物最为密实,即说明其对填料的表面改性效果最好。
这可能是因为季戊四醇表面含有多个羟基亲水基,易与粒子表面形成氢键,使得粉体粒子表面形成有机包覆层,削弱了粒子间作用力,从而抑制了粒子的团聚。
因此,实验选取季戊四醇为表面改性剂。
2111112 粒 径从图2可以看出,当季戊四醇用量为1份时,1—unmodified;2—modifiedFig2 Particle size distributi on of fillers modified with pentaerythrit ol改性填料的粒子粒径分布均向偏大方向移动,但变化不大,曲线峰变得平缓,分布宽度都有所增大。
这说明季戊四醇确实在填料粉体原生粒子或较小的团聚体表面形成了一层有机包覆层,使粉体粒径变大,这一结论与沉降体积相吻合,验证了2种分析方法的可行性;同时曲线峰变得稍微平缓也说明季戊四醇抑制了粉体粒子的大规模团聚,这有利于填料填充橡胶基体的工艺控制。
21112 表面处理剂用量对无机填料的影响2111211 沉降体积根据氧化铝、氧化镁和高岭土的热导率[5]以及它们对橡胶的增强效果等因素,实验选用氧化铝作为导热填料。
由图3可以看出,当季戊四醇用量为110～115份时,改性氧化铝的沉降体积较小,说明此用量下季戊四醇对氧化铝的改性效果最好。
Fig3 Effect of a mount of pentaerythrit ol onsedi m entati on volume of A l2O32111212 分散性图4为未改性氧化铝及季戊四醇(用量为1份)改性氧化铝在邻苯二甲酸二丁酯中的偏光显微镜图。
可以看出,改性氧化铝在邻苯二甲酸二丁酯中分散较均匀稳定,而未改性氧化铝粉体团聚现象严重。
这是因为季戊四醇包覆层抑制和Fig4 Polarized m icr oscope phot ographs of A l2O3modifiedwith pentaerythrit ol and A l2O3in dibutyl phthalate・594・ 第6期 王 飞1无机填料的表面处理及其在导热天然橡胶复合材料中的应用削弱了氧化铝粒子间的吸引力,从而使氧化铝粒子稳定地分散于邻苯二甲酸二丁酯中。
212 改性氧化铝填充NR 复合材料的性能21211 硫化特性从图5可见,在相同填充量下,季戊四醇(用量为1份)改性氧化铝填充NR 复合材料的最大转矩比未改性氧化铝填充NR 复合材料大,而且随着填充量的增加而增大。
这可能是因为氧化铝经改性能够更好地分散于胶料中,并且表面处理后的粉体粒子可能与胶料之间形成了化学键合,因此提高了复合材料的强度。
改性氧化铝填充NR 复合材料的焦烧时间(t 10)和正硫化时间(t 90)亦比未改性氧化铝填充NR 复合材料短,这或许Fig 5 Vulcanizati on curve of NR composites filledwith modified A l 2O 3(a )and A l 2O 3(b )是因为当只用硫黄作硫化剂时,形成一个交联键需耗用40～50个硫原子,使绝大部分硫黄用于形成内硫环等对弹性无贡献的交联,因此常使用氧化锌作硫化活性剂来最大限度地消除内硫环的生成,减少交联键中的硫原子数,使交联键中单硫键、双硫键和多硫键等共存,提高了硫化程度,增强了交联键的稳定性同时也降低了胶料的硫化返原现象,但是由于未改性氧化铝粉体粒子表面有较高的活性及较多的羟基,因此易吸附硫化活性剂氧化锌,使之失去活性,从而导致硫化延迟,硫化时间增长。