二氧化硅填料与硅橡胶基胶相互作用研究
橡胶材料如不经过增强作用， 就难以制造出具 有良好性能的合格制品［１］ 。 通过在橡胶中添加具 有补 强 功 能 的 填 料， 能 有 效 改 善 橡 胶 制 品 的 性 能［２］ 。 白炭黑是一种应用较多的补强填料。 但特 殊的表面结构导致其粒子间存在团聚等现象，且由 于极性差异，填料—硅橡胶二者之间存在相容性问 题，影响橡胶复合材料性能［３］ 。 因此， 有必要对白 炭黑进行表面改性。 采用化学偶联剂法是一种改性 白炭黑填料的有效方法，利用偶联剂分子两端的活 性基团具有“ 桥键” 的作用，在填料表面与有机高分 子基体间形成“ 分子桥” ， 使填料与有机高分子材料
（ＰＤＭＳ）组成。 从图 １ 中可以看出，各种经改性之 后的试样在 ３ ７００ ｃｍ －１ 都仅有微弱 的 Ｓｉ—ＯＨ 的 Ｏ—Ｈ 伸缩振动峰，说明加入的改性活性填料与基 料之间发生了化学反应，硅烷改性剂很好地起到了 改性效果。
图 １ 红外光谱 为了更准确地表明不同改性填料用量下的改 性效果，同时考虑到在混炼过程中，Ｓｉ—Ｃ 键不会发 生化学变化，以不同改性填料用量下 Ｓｉ—ＯＨ 的峰 面积 Ａ１ 与 Ｓｉ—Ｃ 键的峰面积 Ａ０ 比（ Ａ１ ／Ａ０ ） 来表征 不同用量下，改性填料与 ＰＤＭＳ 的相互作用情况，如 图 ２ 所示。
图 ｐｈｒ 和 １５０ｐｈｒ 改性填 料用量下填料微粒在基胶中的分布情况。 从图 ４ 的 荧光显微镜中可以看出，１５０ ｐｈｒ 改性填料用量较 １５ ｐｈｒ 填料用量其填料粒子分布呈现出明显的粒子 团聚现象，粒子分布较差。 在填料填充体系中存在 着以下的几种相互作用：填料—ＰＤＭＳ、填料—填料。 填料表面因经过改性，填料—ＰＤＭＳ 相互作用明显 增强， 但当填料的体积份数足够高，超过某一临界体
图 ３（ａ） 和（ｂ） 是改性前后填料的扫描电镜 （ＳＥＭ）图。 从图 ３ 中看到，改性前的填料在基料中
分散较差，且填料粒子团聚的现象较严重，改性后的 填料因粒子间的相互作用减弱，表面能降低，能较好 地分散在硅橡胶基料中。 图 ３（ｃ）是 １５０ ｐｈｒ 改性填 料用量下填料微粒在基胶中的分布情况。 从图 ３ 的 ＳＥＭ 电镜中可以看出，１５０ ｐｈｒ 改性填料用量较 １５ ｐｈｒ 填料用量其填料粒子分布呈现出明显的粒子团 聚现象，填料粒子分布较差。 这种现象可以进一步 从荧光显微镜中得到证实。
它在聚硅氧烷中分散后，不同粒子间通过其表面的 硅羟基产生氢键作用，因此仍有可能会形成填料聚 集体。 这个填料聚集体的形成跟填料的用量有很大 关系。 以下 主 要 探 讨 了 改 性 填 料 用 量 对 填 料— ＰＤＭＳ 相互作用的影响。
图 １ 是不同改性填料下混炼胶体系的红外光谱 图，该混炼胶体系主要由改性填料与聚二甲基硅烷
在分析天平上称取约 ２ ｇ 的混炼胶，置于预先 称重的 ３２０ 目的不锈钢丝小框中。 将小筐浸入 １００ ｍＬ 甲苯溶剂中，使试样在室温静置 ７２ ｈ，每 ２４ ｈ 更 换一次溶剂，然后把筐平稳地取出，放入丙酮中浸泡 ２４ ｈ 以洗掉残余甲苯，在 ６０ ℃的真空烘箱中干燥 ２４ ｈ，直至恒重。 以结合胶对总胶量的百分比，表示 结合胶的含量。
图 ２ 填料含量对峰面积影响 从图 ２ 所显示的羟基的峰强比，可以清晰的反 映出改性填料与 ＰＤＭＳ 相互作用情况。 由此可以得 出：当填料为 １００ ｐｈｒ 时，Ｓｉ—ＯＨ 峰强较其他填充组 分弱，说明形成填料聚集体的趋势较低，也即填料与 硅橡胶相互作用增强，两者界面的相互作用较强，体 系中应力分布均匀，从而有利于填料粒子的补强，使 得机械力学性能等较优。
结合胶含量％ ＝（Ｗａ －Ｆ） ／Ｒ ×１００％． 式中：Ｗａ ———干凝胶重量（ｇ）；
Ｆ———在凝胶中填料的重量（ ｇ） ； Ｒ———在原样中橡胶的重量（ ｇ） 。 １．２．３ 微观结构表征 改性填料在基胶中的分散微观结构通过 ＸＳ－ ４０２ 型落射式荧光显微镜进行观察。
２ 结果与讨论
２．１ ＦＴ—ＩＲ 分析 由于填料表面残留硅羟基之间的相互作用，当
表 ２ 填料用量对结合胶含量的影响
改性填料用量 ／ｐｈｒ
结合胶含量 ／％
５０
８．９
８０
１８．７
１００
２５．９
１５０
３２．７
２ ４． 相互作用机理 当偶联剂遇到吸附水时，部分活性基团发生水
解产生硅醇（ Ｓｉ—ＯＨ） ，一部分硅醇和填料表面的羟 基缩合，另一部分和其他硅烷偶联剂分子中的硅醇 缩合形成多聚体，如图 ５ 所示。
积份数时，填料之间距离减小，接触面积增大，填料 颗粒会在诸如范德华力、氢键等相互作用力的驱动 下相互聚集絮凝形成填料聚集体。 填料—填料相互 作用增强，必然导致填料与硅橡胶相互作用减弱。
填料表面而形成的，它可直接反映填料与 ＰＤＭＳ 之 间相互作用强弱。 根据相关报道，填料网络的形成 必须有足够多的填料，填料聚集体之间的距离需足 够近才能存在填料—填料相互作用。 增强填料用量 如果过低，填料网络尚未完全形成，会导致填料粒子 完全扩散进入溶剂的现象，从而无法准确测定结合 胶的含量。 所以，选择白炭黑用量为 １００ ｐｈｒ 时测 定改性与未改性填料填充体系中结合胶含量，从而 探讨填料改性对结合胶含量的影响，其结果如表 １ 和表 ２ 所示。
因此，填料经改性之后，填充体系结合胶的含量
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武 汉 工 业 学 院 学 报
２０１３ 年
较改性前会明显地增加 。 ２．３．２ 填料用量对结合胶的影响
结合胶的形成除了与填料自身的性质、填料与 橡胶二者之间的相容性、混炼胶在加工过程中所受 的剪切能及储存温度、时间等都紧密相关外，填料的 用量也是影响结合胶含量的一个重要因素。 由于填 料含量的变化会直接影响到其在填充体系中的分散 和填料网络的形成，因此也必然影响到填料—橡胶 相互作用，从而会对结合胶含量产生影响 。
收 稿 日 期 ：２０１３ －０３ －２７ ． 作者简介：刘杰胜（１９８０－） ，副教授，Ｅ－ｍａｉｌ：Ｌｊｓ６２８＠１６３．ｃｏｍ． 基金项目：湖北省教育厅优秀中青年项目（ Ｑ２０１２１８０９） ．
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１ 试验部分
１．１ 制备 １．１．１ 改性填料制备
将制备好的改性二氧化硅填料和硅橡胶基胶 ＰＤＭＳ 在双辊开炼机进行混炼 ３ 次即得硅橡胶混炼 胶，停放 ２４ ｈ 后测试。 １．２ 表征与测试 １．２．１ ＦＴ—ＩＲ 红外表征
红外分析：Ｎｉｃｏｌｅｔｌ７０ＳＸ 型傅立叶变换红外光谱 仪，美国 Ｐｅｒｋｉｎ—Ｅｌｍｅｒ 公司，采用 ＫＢｒ 压片法测试。 １．２．２ 结合胶含量测试
①与活性填料表面的 ＯＨ 生成氢键及化学反 应，如图 ６ 所示。
图 ６ 活性填料与 ＰＤＭＳ 反应 ②与活性填料表面—ＯＲ 烷氧基团发生缩合反 应，生成小分子，如图 ７ 所示。
表 ２ 为在不同填料用量下，硅橡胶混炼胶的结 合胶含量。 从表 ２ 中可以发现，随着改性填料用量 的增加，混炼胶填充体系结合胶含量不断增大。 其 原因可能是经过硅烷偶联剂改性后的填料，表面能 降低，表面含有具有“桥键” 作用的活性基团。 随着 改性填料含量增加，填料与 ＰＤＭＳ 的接触面积增大， 二者之间相互作用也明显增强，吸附在填料表面的 橡胶基体长链数增多，导致结合胶含量也随着增加。
第 ３２ 卷第 ４ 期 ２０１３ 年 １２ 月
武 汉 工 业 学 院 学 报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｗｕｈａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
文章编号：１００９ －４８８１ （２０１３ ）０４ －００２７ －０５
ＤＯＩ：１０．３９６９ ／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－４８８１．２０１３．０４．００７
４期
刘杰胜，木子佳靓，余荆城，等：二氧化硅填料与硅橡胶基胶相互作用研究
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２．２ 显微分析 关于偶联剂改性填料能较大程度的提高填料与
橡胶的相容性的报道已有很多 ［ ６－７］，本研究主要针对 偶联剂改性白炭黑填料对比研究不同用量的改性填 料对其相容性影响，进而探讨填料—填料及填料— ＰＤＭＳ 相互作用。
首先配制甲醇∶水（或乙醇∶水） 体积比 １∶１ 的混合溶剂。 加入硅烷偶联剂配成浓度约 ２０％的 溶液。 将此溶液加入白炭黑中，硅烷偶联剂占白炭 黑用量的 ７％（重量百分数），密闭条件下机械搅拌 １０ ｍｉｎ，形成宏观均相的体系。 将表面改性处理后 的白炭黑在 ８０ ℃条件下干燥 ２ ｈ，即得产物。 １．１．２ 混炼胶的制备
Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．４ Ｄｅｃ．２０１３
二氧化硅填料与硅橡胶基胶相互作用研究
刘杰胜，木子佳靓，余荆城，刘辉凯，冯 彪，梁超峰
（武汉工业学院 土木工程与建筑学院，湖北 武汉 ４３００２３）
摘 要： 在改性填料填充体系中，填料—橡胶相互作用直接影响着复合材料的综合性能。 结 合红外光谱分析、结合胶测试和荧光显微镜等测试手段，主要研究了有机硅烷偶联剂改性填料 与硅橡胶基胶（ＰＤＭＳ）之间的相互作用， 揭示了二者之间反应作用机理。 关键词：填料；改性；结合胶；相互作用 中图分类号： ＴＱ ３３０．３８３ 文献标识码： Ａ
表 １ 填料改性前后填充体系结合胶对比 ／％
项目
改性前
改性后
结合胶含量
５．８
２５．９
图 ４ 不同用量填料在混炼胶中的分布情况
２．３ 结合胶 ２．３．１ 填料表面改性对结合胶的影响
结合胶是指填料粒子间的橡胶或被吸附的橡 胶，是橡胶分子链通过物理或化学作用相互缠结在
从表 １ 中可以看出，改性后填料填充体系较改 性前结合胶含量明显增大。 其可能原因主要有以下 几点［８］ ： ①对于极性较强的白炭黑填料，经过硅烷 偶联剂的有机改性处理，可以有效改善填料在橡胶 中的分布情况，使填料与 ＰＤＭＳ 之间具有更多的接 触面积。 ②填料粒子与硅橡胶之间的界面形成了化 学键合，导致吸附于填料粒子表面的硅橡胶分子链 数目显著增加。 ③改性填料与硅橡胶混炼胶之间主 要是通过“ 偶联作用”，而达到良好相容性，偶联的 分枝结构会造成橡胶分子链间的缠结度提高，这也 是提高结合胶含量的一个重要因素。
纳米二氧化硅在硅橡胶中的补强作用
纳米二氧化硅在硅橡胶中的补强作用摘要：纳米二氧化硅是补强高温硫化硅橡胶的最好填料，本文研究了纳米二氧化硅的结构对硅橡胶性能的影响。
结果表明纳米二氧化硅聚集体对硅橡胶具有良好的补强作用。
硅橡胶中加入纳米二氧化硅粉体，形成了以二氧化硅为晶核的微晶区，增加了物理交联点，更易发生结晶。
纯硅橡胶的机械强度很低，当混入补强填料后，硫化胶的拉伸强度可由0.35MPa提高到14MPa，补强率高达40倍，远远高出其他橡胶所能达到的补强率（1.4-10倍），可见填料的使用对硅橡胶最终性能具有决定性的作用。
研究表明粒子间网络结构的形成提高了填料补强的有效体积，从而弹性体的模量增加。
本文选择纳米二氧化硅，研究了纳米二氧化硅的结构对硅橡胶性能的影响。
1.实验部分1.1主要原料甲基乙烯基硅橡胶（VMQ），分子量60万，乙烯基含量0.17％。
纳米二氧化硅（安徽科纳新材料有限公司）；M-5；ECUST；羟基硅油，含10％羟基；硫化剂双-二五。
1.2试样制备按配方比例将生胶、羟基硅油和纳米二氧化硅在双辊炼胶机上混炼均匀，混炼胶薄通出片，在170℃下热处理2h后返炼加硫化剂，薄通出片，次日在硫化机上模压成型。
硫化条件为175℃×t90。
t90为用LH-90型硫化仪测定硫化胶的正硫化时间。
1.3性能测试硬度按国标GB/T531测定。
使用AG-2000A 型日本岛津材料万能试验机，拉伸速度为（500±50）mm/min分别按国标GB/T528和国标GB/T529测定拉伸和撕裂性能。
用LH-90橡胶型硫化仪，测定硫化胶的正硫化时间、硫化温度。
使用LS-230 Particle Analysis粒度分析仪，超声下分析粉体的粒度分布范围（0.04～2000µm）粉体的粒度分布。
2.结果与讨论2.1纳米二氧化硅存在的结构形式如图1所示，纳米二氧化硅的原生粒子为2－20nm的球形粒子，球形粒子间通过化学键联结成50－500nm的珍珠串结构的支链聚集体，此结构的聚集体不能通过剪切等机械力分散，是补强硅橡胶的最基本单元，聚集体间又通过氢键形成了结构松散的网状的附聚体。
填料在硅橡胶改性中的应用
Apr. ,2020Vol.37,No.22020 年 4 月第37卷第2期长治学院学报Journal of Changzhi University 填料在硅橡胶改性中的应用张龙(长治学院电子信息与物理系，山西长治 046011)摘要：传统硅橡胶在耐热性能、力学性能等方面存在缺陷,严重制约了其进一步发展和应用。
鉴于此,对硅橡胶性能进行改善和提高成为一项重要的工作。
相关研究提出的许多方法取得了良好效果,其中， 使用白炭黑、碳纳米管、石墨烯、POSS 等填料对硅橡胶改性的研究进展迅速,硅橡胶的一些特性得到了大幅改善和提高。
关键词：填料;硅橡胶;改性;应用中图分类号：0472 文献标识码:A 文章编号:1673-2014( 2020 )02-0020-07引言硅橡胶是一种被广泛使用的高性能聚合物弹性体，其分子链兼具无机与有机性质,拥有优良的 物理和化学特性［1-3］,比如抗高低温、绝缘性、耐紫外 辐射、阻燃性、耐候性、耐化学性及化学稳定性冋,这主要归因于比C-C 键的键能(345.7 kJ/mol)强的Si-O 键的键能(443.7 kJ/mol)和较高的Si-O 键离 子化特性［9-11］。
多年来，随着相关基础研究、技术开发以及应用研究所的进展，已经在日常生活、电子 电器、汽车工业、航空航天产业、半导体工业以及医疗器械等领域得到了广泛应用(如图1所示)［12-15］o在电子电器应用方面，需要将某些电子元器件进行包封、密封、灌封等以实现防潮、防水、防尘、 防震等目的,这就需要用到电子封装胶，常见的电子封装胶主要有有机硅、聚氨酯、环氧树脂等［16］o 硅 橡胶因其优异的性能，在电子电器行业得到了广泛 应用。
传统硅橡胶在力学性能、耐热性能、突出的粘 接性能和耐老化性能等方面尚显不足［6, 17,18］o 常用的改性方法有使用填料、对硅橡胶主链进行接枝或 进行交联反应等［319］,其中通过在硅橡胶中增加填料 来实现改性，已经取得了极大的研究进展。
氧化硅与氧化铝填充高硬度硅橡胶
科研开发弹性体,2005 06 25,15(3):28~33CHINA EL AST OM ERICS收稿日期:2004-12-26作者简介:强军锋(1974-),男,陕西咸阳人,讲师,硕士,主要从事有机硅复合材料的研究工作。
氧化硅与氧化铝填充高硬度硅橡胶强军锋1,井新利2,余竹焕1(1.西安科技大学,陕西西安710054;2.西安交通大学,陕西西安710049)摘 要:以Wacker R401/70S 为基础,通过加入气相二氧化硅或氧化铝获得了高硬度的硅橡胶。
研究表明,通过加入气相二氧化硅和氧化铝可以由硬度为70(邵尔A)的硅橡胶制得硬度为90(邵尔A)的硅橡胶,为达到同样的硬度前者比后者的用量小得多,但采用后者作填料时具有更好的热稳定性;采用有机硅烷偶联剂可以显著改善高硬度硅橡胶的机械性能和热稳定性,用有机硅烷偶联剂对无机填料进行处理后再加入硅橡胶,比直接将偶联剂加入硅橡胶效果要好;加入氧化铈可以显著改善高硬度硅橡胶的热稳定性。
关键词:硅橡胶;气相二氧化硅;氧化铝;氧化铈;偶联剂;高硬度;热稳定性中图分类号:T Q 333.93 文献标识码:A 文章编号:1005 3174(2005)03 0028 06有机硅橡胶的性能优越,在航天航空、电子电气、汽车制造、医疗、整容、婴儿用品等领域广泛应用。
近年来,随着科学技术的迅速发展,硅橡胶的应用领域进一步扩大[1,2],对高硬度( 邵尔A70)硅橡胶的需求与日俱增。
目前市售的硅橡胶硬度只有70,远远不能满足使用的要求。
随着硅橡胶硬度的增加,硅橡胶的力学性能、耐热性能下降[3,4],当硅橡胶的硬度大于70时,其力学性能、耐热性能下降较多而无法使用或使用寿命很短,这是很不经济的。
笔者以Wacker R401/70S 为基础,通过气相二氧化硅与氧化铝的填充获得高硬度硅橡胶(硬度达90),并加入偶联剂、氧化铈等,改善了硅橡胶的力学性能和耐热性能。
1 实验部分1.1 主要原材料硅橡胶(401/70):德国Wacker 公司;硅橡胶(110-II):晨光化工研究院;过氧化二异丙苯(DCP):国营太仓塑料助剂厂;氧化铁红(S130):上海氧化铁红颜料厂;镉红、镉黄:湖南立发颜料化工有限公司;氧化铝粉(150 m 、30 m 、15 m 、1 m):中国长城铝业公司水泥厂;气相二氧化硅:沈阳化工股份有限公司;2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、乙烯基三乙氧基硅烷(A -151)、六甲基二硅氮烷:哈尔滨化工研究所;氧化铈:广东西陇化工厂。
硅烷化纳米二氧化硅填料补强橡胶的动态性能测定_王进
硅烷化纳米二氧化硅填料补强橡胶的动态性能测定王 进,杨 柳(株洲时代新材料科技股份有限公司,412007) 编译虽然静态力学性能对轮胎的使用寿命起了重要作用,但是对动态性能也要有足够的重视。
事实上,随着轮胎磨损,其性能就像一枚硬币的两面。
把填料加入聚合物体系中会引起动态性能相当大的变化,不仅是动态模量,包括粘性(损耗)模量和弹性(存储)模量,还有它们的比值((tan ),这与动态变形时消失的部分能量有关。
在实践中,橡胶产品在动态应变时的能量损耗具有重要意义,例如,在振动架和汽车轮胎中,它对这些产品,如前者的热量产生和疲劳寿命,后者的滚动阻力,牵引和抗湿滑力等使用性能有影响。
事实上,就轮胎的应用而言,可以非常确定的是,聚合物反复的应变归因于转动和制动可以近似认为是在不同温度和频率下的恒定的能量输出过程。
例如,滚动阻力与整个轮胎的运动有关,相当于在10~100H z的频率和50~80 的温度下的变形。
至于打滑或湿抓地力,应力产生于路面和橡胶表面的运动,或靠近胎面的表面。
频率大约为104~107H z,温度为室温。
因此,可以明显看出,在不同频率和温度下的聚合物任何动态改变的迟滞都会改变轮胎的性能。
由于轮胎在某些高频率下的性能无法测定,可以根据时-温等效原理,在较低的温度下将频率降到可测量的水平(1H z),尽管在硫化产品中,建立弹性(储能)模量校准曲线的移动因子与粘性(损耗)模量的不尽相同,tan 也是如此。
然而,根据时-温等效原理,可以实验性的构建每个特性的校准曲线。
Ansarifar等对硅烷化预处理过的沉淀法纳米二氧化硅填料进行了深入研究。
根据他的论文,硅烷偶联剂双-(三乙氧基甲硅烷基丙基四硫烷,T ESPT)预处理沉淀法纳米二氧化硅填料(示意图1,2)是一种有效的补强剂,它比包括炭黑在内的其他补强剂更能改进橡胶的物理性能和动态性能。
该硅烷偶联剂(T ESPT)有四硫烷和乙氧基反应基团。
四硫烷基团在高温下(如140~ 240 ),有促进剂存在时与橡胶反应,无论有或没有硫元素的存在,含有碳-碳双键的弹性体都能发生交联。
SiO2纳米管对液体硅橡胶微孔复合材料性能的影响
研究开发弹性体，2010-12—25，20(6)：30～32C H I N A E L A ST O M E R l C SSi02纳米管对液体硅橡胶微孑L复合材料性能的影响*纪兰香，邓建国，张龙军，张强(中国工程物理研究院材料化』=研究所新材料研发中心。
四川绵阳621900)摘要：以Si()2纳米管作为填料加入到液体硅橡胶(I A SR)中，并以粒子沥滤法制备了L SR微孔材料。
研究表明，适量Si()2纳米管的加入，可以使材料的损耗因子变大，阻尼效果变好；弹性模量明显降低；对其拉伸强度和撕裂强度也有一定的补强作用，加入2％(质量分数)的Si02纳米管可使拉伸强度达到最大值；加入1％(质量分数)的si(_)2纳米管时撕裂强度最大。
关键词：Si Q纳米管；15R微孔材料；复合；性能中图分类号：TQ353．93文献标识码：A文章编号：1005—3174(2010)06—0030—03目前，在橡胶增强的技术领域中，炭黑和白炭黑仍占据着主导地位，使用纳米粒子增强的研究，大部分都是建立在与白炭黑并用基础之上的；而作为纳米材料之一的Si O z纳米管在橡胶中的增强改性方面的研究还未见报道。
本文研究了其对液体硅橡胶(I．SR)微孔材料性能的影响，以期为开拓S i O。
纳米管新的应用领域提供理论依据。
实验结果表明，Si O：纳米管对I．S R微孔材料的性能有较大的影响，在不破坏微孔材料原来优异性能的前提下[1]。
适量Si()2纳米管的加入可以使微孔材料的损耗因子变大，阻尼效果变好。
1实验部分1．1原料Si02纳米管：直径80nm左右，自制[2矗3；I．SR：加成型模具胶SC一8311A B一40，深圳升诠有限公司；液体石蜡：成都市联合化工试剂研究所；成孑L剂：自制。
1．2设备及仪器C M T7105电子万能试验机：珠海三思计量仪器有限公司；R S I n固体流变仪：美国T A公司；L E o s440扫描电子显微镜(S E M)：I．ei c a C am-收稿日期：2010—09—21作者简介：纪兰香(1978一)．女．河北武邑县人．硕士研究生．卞委研究方向为高分子材料的改性。
二氧化硅填料与硅橡胶基胶相互作用研究
Ｌ Ｉ Ｕ Ｊ ｉ ｅ — ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ， ＭＵ Ｚ Ｉ Ｊ ｉ ａ － ｊ ｉ ｎ ｇ ，Ｙ Ｕ Ｊ ｉ ｎ ｇ — ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｈ ｕ ｉ － ｋ ａ ｉ ， Ｆ Ｅ ＮＧ Ｂ ｉ ａ ｏ ， Ｌ Ｉ Ａ Ｎ Ｇ Ｃ ｈ ａ ｏ － ｆ ｅ ｎ ｇ
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粉煤灰沉淀二氧化硅混合填料天然橡胶硫化胶的动态力学分析和摩擦学性能
粉煤灰/沉淀二氧化硅混合填料的天然橡胶硫化胶的动态力学分析和摩擦学性能摘要：这项研究包括粉煤灰/沉淀二氧化硅填充天然橡胶硫化胶的动力学分析和摩擦性能的研究。
FASi:Psi比例为100:0, 75:25, 50:50, 25:75 和 0:100。
使用ball-on-disc摩擦计研究橡胶的摩擦磨损性能。
天然橡胶化合物的机械性能下降。
Psi质量分数为75%时机械性能随着Psi质量分数增加而提高,但tanδmax最优且耐磨性最好。
然而,摩擦系数随着Psi质量分数的增加而增加。
引言：天然橡胶(NR)化合物具有广泛的应用,如鞋类、垫子、轮胎、密封圈等。
一般来说, 在黑色橡胶制品中二氧化硅作为增强填料来改善力学性能,尤其是抗拉强度、撕裂强度、耐磨性和硬度。
已经进行了很多研究从自然资源即稻壳灰和粉煤灰中得到二氧化硅，作为天然橡胶的替代增强物,因为其具有节约成本,良好的机械性能(如果使用得当的话),更好的尺寸稳定性和解决环境问题等优点。
大多数文章都认为白色和黑色稻壳灰具有较高的二氧化硅含量(ca .90 - 95%),并可能结合硅烷偶联剂,用于取代用于橡胶化合物中的二氧化硅。
稻壳灰填充橡胶化合物的固化率和机械性能得到改善，这是由于增加的的交联以及填料更好的散布在基体相。
Thongsang等人发现粉煤灰和沉淀二氧化硅在天然橡胶化合物显示出不同的增强效果。
然而,Si69处理过的粉煤灰比经过同样处理的沉淀二氧化硅的拉伸模量和弹性更好。
填料分散在二氧化硅填充橡胶化合物是控制力学性能的参数，并且对强化也起着重要的作用。
众所周知，橡胶是粘弹性材料，有很好的弹性和阻尼行为。
用来评估粘弹性行为的一种方法是进行动态力学分析(DMA)。
这对识别高分子材料的分子机制, 聚合物复合系统的强化,填料分散非常有用。
Thongsang等人表明四硫化物偶联剂(Si69)[(C2H5O)3–Si–(CH2)3–S4–(CH2)3–Si–(C2H5O)3] 处理过的粉煤灰和沉淀二氧化硅对橡胶内填料分散或橡胶粘度没有什么有益的影响。
二氧化硅处理方法的研究
二氧化硅处理方法的研究08 级化学工程与工艺黄星桥摘要：随着人们环保意识的不断增长，绿色消费已是当今世界上流社会的时尚。
化工生产中，易挥发的毒性有机溶剂渐渐被水所取代，各种无机颗粒填充聚合物乳液体系已得到较为广泛的应用，由于涂料产品总量之大，水性涂料首先成为环境标志的典型代表【1】。
此外，水性胶粘剂、水性油墨以及其它复合材料体系也不断得到研究与开发。
在包括填料、聚合物基料和溶剂这样的分散体系中，溶剂和基料竞争填料表面上的吸附位置。
为了最佳的或可接受的填料分散，基料如果不是优先吸附，至少应当相等地被吸附【2】。
油性体系中，无机填料表面的亲油改性，可保证填料在体系的分散稳定性，树脂与亲油表面的亲和吸附，使填料与基料间界面结合不成为难题；水溶性高分子体系与油性体系类似，无机填料的极性表面基本上不影响分散稳定性及界面问题。
而乳胶体系填料在溶剂’水j中的分散以及它与乳胶颗粒在成膜时的界面粘结成为一对矛盾。
为解决这一矛盾，使用带两亲性端基的分散剂是常用的手段，一种优良的代表性氨基醇是2一氨基一2一甲基一1一丙醇，商品名为AM一95【3】。
这种分散由于易受PH值、温度等条件的影响，贮存稳定性不好。
为此，Th. Batzilla and A. Tulken【4】在细Al片表面形成交联共聚物，不容易受各种条件影响，但在体系中这种物理吸附还是存在解吸附现象，影响分散及涂膜的性能。
因此，本实验主要研究通过化学接枝两亲性共聚物的方法，以期使填料（二氧化硅）在乳液体系（聚丙烯酸酯乳液）中，既能长期稳定分散，又能保证它与基料在成膜后有良好的界面结合, 除此之外还有物理改性（表面包覆改性，热处理改性）和化学改性（醇酯法表面改性，偶联剂法改性，改性及气相法表面改性）。
一、二氧化硅表面处理方法1.1 物理改性【5~7】物理改性是指两组分之间除范德华力、氢键力或静电吸附等分子之间的相互作用力外，不存在离子键或共价键作用的一种表面改性方法。
气相二氧化硅对硅橡胶的补强机理
气相二氧化硅对硅橡胶的补强机理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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气相法二氧化硅疏水处理剂用量对液体硅橡胶性能的影响
公 司 ；测 色 仪 ：Ｈ ｕ ｎ ｔ ｅ ｄ ￣ Ｕ ｌ ￣ ａ ｓ ｃ ａ ｎ Ｐ ｒ ｏ ，美 国亨
特 立公 司 。 １ ． ２ 液体 硅橡 胶 的制备
相 法二 氧化硅 作主 填料 。但经 处理 的气相 法二 氧
化 硅 比表 面 积 减 小 、粒 径 变 大 ，会 影 响 Ｌ Ｓ Ｒ成 品 的外 观和力 学性 能 ，且 处理 型气 相法 二氧 化硅
摘 要 ： 以六 甲基 二 硅 氮烷 （ Ｈ ＭＤ Ｚ ） 作液体硅橡胶 （ Ｌ Ｓ Ｒ） 中气 相 法 二 氧 化 硅 的 疏 水 处 理 剂 ，研 究 了
ＨＭ Ｄ Ｚ用量对 Ｌ Ｓ Ｒ硫化胶性能的影响。结果表明 ，疏水处理剂 Ｈ ＭＤ Ｚ用量对 Ｌ Ｓ Ｒ的性 能有显著影响 。Ｈ Ｍ—
Ｄ Ｚ与 气相 法二 氧 化 硅 的质 量 比为 ０ ． ２ ５～ ０ ． ３ ５时 ，Ｌ ｓ Ｒ 力 学 性 能 较 优 。Ｈ ＭＤ Ｚ用 量 越 少 ，Ｌ Ｓ Ｒ 的 黄 变越 小 、
透 明性越 高。综合考虑 ， ＨＭＤ Ｚ与气相法二氧化硅 最佳质量比为 ｌ ： ４ 。 关键词 ：疏 水，气相 法二氧化硅 ，力学性能 ，透明性 ，黄变 ，六甲基二硅 氮烷 ，硅橡胶
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｑ ３ ３ ３ ． ９ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ １ ９ ４ １ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ｏ ９— ４ ３ ６ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ １ ． ｏ ０ ８
１ ． ２ ． １ 经疏水 处 理气 相 法 二 氧 化硅 预 分 散 体 的
制 备
大多依 靠进 口，成 本较 高 。 目前 ，采用 疏水 处理