橡胶纳米复合材料在橡胶制品中的应用
纳米复合材料的应用
有机化粘土对聚丙烯的亲和性并不是很好，复合 材料的损耗模量峰强度因粘土的存在而减弱。 利用粘土层间的极性羟基，在聚丙烯插层时引入 官能化的聚丙烯预聚物，怎能明显体提高聚丙烯 与粘土的亲和性，达到有效改性聚丙烯的目的。 以马来酸酐改性聚丙烯预聚物作为聚丙烯与粘土 的增溶剂，粘土片层间距因此而有了较大的扩展， 在一定粘土含量的范围内，粘土均能以纳米级片 层均匀扩散在聚丙烯基体中。
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※热固性纳米复合材料（环氧树脂）
环氧树脂是从环氧化合物衍生而来的低聚物 或聚合物，通过各种与环氧基反应的交联剂的 固化作用形成体型材料。
环氧树脂基体材料强度高、耐水性耐碱性好、 固化收缩率低，具有优良的机械、电气、化学、 粘接性能，被广泛应用于粘合剂、涂料、复合 材料等方面。
环氧树脂基纳米复合材料的制备方法主要有： 溶液混合法、插层法。
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※功能性纳米复合塑料
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① 抗菌塑料
抗菌塑料是指塑料本身具有抗菌性，可以 在一定时间内将沾污在塑料上的细菌杀死并 抑制细菌生长。 在欧美一些发达国家，人们早已在电话机 听筒、电脑键盘、公交车的扶手等器具上或 多或少地使用了抗菌塑料，目前抗菌塑料已 开始用于大型家电、通讯器材、汽车制造等 方面。
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无机类抗菌剂
无机类抗菌剂是将银、铜、锌等本身 具有抗菌能力的金属或金属离子负载 于无机物载体上，通过载体的缓释来 实现抗菌。其载体主要是沸石、二氧 化钛、磷酸锆、硅 胶等。由于银离子 的毒性很小，抗菌能力强，而且在人 体内难于积累，因此目前已经商品化 ，银系抗菌剂成为应用最为广泛的抗 菌剂。
因此，纳米复合材料的发展，不仅要发 展材料的品种，更要发展纳米复合材料的 加工工艺。
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聚丙烯
聚丙烯是应用范围很广的聚烯烃材 料之一，通过在聚丙烯中引入无机纳 米相微粒，以达到在力学性质上改性 聚丙烯的目的。
橡胶制品的耐候性与耐腐蚀性能
随着全球化的推进， 橡胶制品市场将更加 国际化，竞争也将更
加激烈。
THANK YOU
汇报人：
模拟等
测试指标：颜色变化、 硬度变化、拉伸强度变
化等
评估标准：根据测试结 果，评估橡胶制品的耐
候性能
改进措施：根据评估结 果，改进橡胶制品的配 方和生产工艺，提高耐
候性能
3
橡胶制品的耐腐 蚀性能
耐腐蚀性能定义
耐腐蚀性能是指橡胶制品在化学 介质中抵抗腐蚀的能力。
耐腐蚀性能是橡胶制品的重要性 能之一，直接影响其使用寿命和 安全性。
环境因素：温度、湿度、 光照等环境因素会影响橡 胶制品的耐腐蚀性能
提高耐腐蚀性能的方法
选用耐腐蚀的橡胶材料，如氟橡胶、硅橡胶等 改进橡胶制品的设计，如增加保护层、减少应力集中等 采用表面处理技术，如电镀、喷涂等 选用合适的环境，如避免高温、高湿、强酸碱等恶劣环境
耐腐蚀性能测试与评估
测试方法：浸泡法、盐雾试验、 大气暴露试验等
电子领域：橡 胶制品可用于 电线电缆、电 子元器件等部 位的绝缘、防 潮和防腐蚀
医疗领域：橡胶 制品可用于医疗 设备、医疗器械 等部位的耐腐蚀、 耐候性和生物相 容性
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橡胶制品耐候性 与耐腐蚀性能的
发展趋势
新材料的发展趋势
环保型橡胶材料的 研发和应用
生物降解橡胶材料 的研究与开发
高性能橡胶材料的 开发，如耐高温、
橡胶制品的耐候 性与耐腐蚀性能
汇报人：
目 录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 橡 胶 制 品 的 耐 候 性
03 04 橡 胶 制 品 的 耐 腐 蚀 性 能
橡胶制品耐候性与耐腐 蚀性能的应用
橡胶纳米复合材料制备方法及性能研究进展
疏水 化 ， 善黏 土 与橡 胶 基 质 之 问 的润 湿 作 用 。黏 改 土／ 胶纳 米复合 材 料 制 备 关键 是 扩 大 黏 土 片层 间 橡
提供 了一 条途径 。 使 用 硅 烷 偶 联 剂 对 纳 米 氢 氧 化 镁 进 行 表 面 处
黏土， 然后插入单体 ， 如异戊二烯 或苯 乙烯等 ， 引发
原位 聚合 ， 制得 黏土／ 胶纳 米复 合材 料 。 橡 插 层 复合 法 又可 分为 插 层 聚合 法 、 聚合 物溶 液 插层 法 、 聚合物 熔体插 层法 。
距， 将橡胶 长链 引人层 间 ， 其微 观结 构可分 为插层 型
和完全剥 离型 ， 目前 制备 的黏 土／ 橡胶 纳米 复合材 料
大 多属 于插 层 型 。
提 高橡 胶 的介 电性 能 和耐磨性 能 。
甘
１４ 导 电纳米 橡胶 复 合材 料 ．
肃 ’科
技
第２ ８卷
料 中 。根 据热 力学 原 理 ， 成 了向 纳米 复合 材 料 的 形 方 向发 展 ， 过程 的 自由能变化 必 须小 于零 ， 会发 此 才
２ 橡胶纳米 复合材料的制备方法
根据 结构 的不 同 ， 米 材 料 可 分 为 ３类 ： 纳 纳 米结 构 晶体 （ 三维 纳 米 结 构 ） 二 维 纳 米 结构 （ 维 ； 纤
物 ， 四乙氧基硅烷 （ Ｅ Ｓ 引人 橡胶 的基体 中； 如 ＴＯ） （ ） 过水 解 和缩 合反 应直 接 生 成 均匀 分 散 的纳 米 ２通 尺 度 的粒子 ， 如二 氧化 硅 、 氧 化 钛 等 ， 而 实 现对 二 从
阻燃聚合物纳米复合材料的制备及其应用研究
１ ６ 辐射 合成 法 ．
辐射 合成 法 是将聚合物单 体和金 属盐在 分子级别 混合 ， 也 即 现形 成 金 属盐 的单 体溶 液 ，再 利 用 钴 源 进 行 辐 照 ，电 离 辐 射 产 生 的初 级 产 物 同 时 引发 单 体 聚 合 及 今 年 书 离 子 的 还 原 。辐 射合成法具有 简便 温和 、产率 高 、适 用面广 的优点 ，是 目前制 备有机／无机纳米复 合材料 典型 的一步 合成 法 ，并且 能使 纳米 相微 粒分 散均 匀 ，显示 了制备 复合材料无 比的优越性 。
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｗ ｉ ｈｅｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，ｐｏｙ ｒｃｍａｅ ｉｌ ｒ ｄ ｌ ｓ ｄ ｉ ａｉ ｎ ｌｄｅｅ ｅ ｔ ｔ ｅ ｅｏ ｈ ｎ ｆｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ ｔｃ ｎ ｌｇ ｌ ｍｅ ｉ ｔ ｒａｓｗｅ ｅｗｉｅ ｙ ｕ ｅ ｎ ｎ ｔ ａ ｆｎｓ ｏ ａ ｄ ｐ ｏ ｌ ’ ｌｖ ｓ，ｂ ｔｔ ｅ ｐ ｌｍｅ ｉ ｔ ｒａ ｓｗｅ ｅ ｗｉ ｅ ｐ ｅ ｄ ｆ ｍｍａ ｌ ｎ ｅ ｐ ｅＳ ｉ ｅ ｕ ｈ ｏ ｙ ｒｃ ｍａ ｅ ｌ ｒ ｄ ｓ ｒ ａ ａ ｉ ｌ ｂ ｅ，ｐ ｏ ｕ ｉ ｇ ｌｒ ｅ ａ ｕｎ ｓｏ ｍｏ ｅ ａ ｄ ｔｘ ｃ ｒ ｄ ｃ ｎ ａ ｇ ｍｏ ｔ ｆｓ ｋ ｎ ｏ ｉ
ｉｅ ｆｒ ．Ｔｈ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｐ ｌ ａｉｎｓ ｒｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆｔ ｅ ｆａ ｅａ ｄ ｎ ｏｙ ｒｃ ｎ ｎ ｃ ｍｐ ｓｔｓ ｉ ｈ ｅｄｓ ｏ ｅ ｐ ｅ ａ ａｉｎ ａ ｄ ａ ｐｉ ｔｏ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｈ ｍｅ ｒ ｔｒ ｉ ｇ ｐ ｌｍｅ ｉ ａ ｏ ｏ ｏ ｉｅ ｎ ｔｅ ｆ ｌ ｆ ｃ ｌ ｉ ｐ ａ ｔｃ ，ｆｂ ｒ ｌ ｓｉ ｓ ｉ ｅ ｓ，ａ ｄ ｒ ｂ ｅ ｒ ｉ ｌ ｅ ｉｗｅ ｎ ｎ ｌ ｈｅ ｐ ｏ ｐ ｃ ｓｆ ｒｉｓｄ ｖ ｌｐ ｎ ｒ ｒ ｐｏ ｅ ． ｎ ｕ ｂ ｒｗｅ ｅ ｍａ ｎｙ ｒ ｖｅ ｄ ａ ｄ ｆ ａｌ ｔ ｒ ｓ ｅ ｔ ｏ ｔ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｗｅ ｅ ｐ ｏ ｓ ｄ ｉ ｙ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｆ ｍｅ ｒ ｔ ｒ ｉ ｇ ｐ ｌｍｅｉ ａ ｏ ｏ ｏ ｉｅ ；ｐ ｅ ｒ ｔｏ ｌ ａ ｅａ ｄ ｎ ｏ ｙ ｒｃ ｎ ｎ ｃ ｍｐ ｓｔ ｓ ｒｐａａ ｉｎ；ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｐ ｌｃ ｔ ｏ
层状硅酸盐／橡胶纳米复合材料(一)：用熔融插层法提高层状硅酸盐／天然橡胶纳米复合材料的工艺和加工
由于 纳米 级 填 充剂 和 层 状 硅酸 盐 的使 用 ， 出现
了能显著 提 高性 能的 聚合物 纳米 复合材 料 。纳
米 复合材 料 为一种 新 型材料 。 因其纳 米级 的分 散 ， 与纯 聚 合 物 或微 米 级 复合 物 相 比显示 出 它 优 越 的耐老 化 、 高机 械 强 度 、 热 、 光 等 物 理 耐 耐 化 学性 能 。在 层 状 硅 酸 盐纳 米 复 合 材 料 中 ， 填
维普资讯
第３ ５卷第 １期
２０ ０ ８年 １ 月
编者 按 ：
世 界 橡 胶 工 业
Ｗ ｏ ｌ ｒｄ Ｒｕｂ ｅ ｎ ｕｓ￣ ｂ ｒＩ ｄ ｔ
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ １： ～６ １３ ． １
Ｊｎ ０ ８ ａ ．２ ０
自２ ０世 纪 ８ ０年代 日本 丰 田发展 研 究 中心用插 层 复合 法 首 次制 备 出蒙 脱 土／ 龙 ６纳米 复合 尼
较 大 所致 。
关键 词 ： 剥 离 ；插 层 ； 状 硅 酸 盐 ； 米 复合 材 料 ；天 然 橡 胶 层 纳
中 图 分 类 号 ：Ｑ３ １２ Ｔ ３ ．
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：６ １８ ３ （０ ８ ０ －０ １０ １７ － ２ ２０ ） １ ０ － ２ － ０ ６
持 续 不断地 开发 中。本 讲座 将分 五期 介 绍该 纳米 复合材 料 的 国 内外 最新科 研 成果 ， 飨读者 。 以
● ， ， ， ， ， ， ， ，
：专题讲座 ： 层 状 硅 酸 盐 ／ 胶 纳 米 复 合 材 料 （ ） 橡 一
～ｌｌ 状 硅 酸 盐／ 然橡 胶 天 纳 米 复 合 材 料 的 工 艺 和 加 工 性 能
橡胶材料在航空制品中的应用
橡胶材料在航空制品中的应用航空业是人们日常出行中必不可少的一种交通方式，因其速度快，距离远，也是现代社会各领域之间紧密联系的枢纽。
在航空制品中，橡胶材料起着重要作用。
从起落架到飞机座椅，从避震系统到紧急压缩气瓶，橡胶材料的应用范围极广。
那么，橡胶材料为什么能在航空制品中大显身手呢？接下来，我们将深入探讨这个话题。
一、橡胶材料在飞机座椅中的应用在航空飞行过程中，乘客的舒适度是重中之重，而在座椅的设计方面，橡胶材料发挥着不可替代的作用。
橡胶材料的优良弹性和柔韧性使其成为航空座椅中的重要材料。
例如，座椅背板、座垫表面和靠背都可以采用橡胶材料，以提供乘客更舒适的乘坐体验。
此外，橡胶材料的耐磨性和强韧性也为这些座椅带来了更长的使用寿命。
为了满足航空公司对座椅配置的个性化需求，橡胶材料还可以通过多种加工方式，如橡胶成型、胶粘、涂覆等加工工艺实现多样的外观和手感。
二、橡胶材料在避震系统中的应用飞机避震系统包括了多种橡胶材料，例如隔振器和减震器。
隔振器是一种被用来吸收飞机振动的橡胶材料，可以减少飞机在起飞、着陆和飞行过程中的噪音和震动，降低乘客的身体疲劳。
减震器是由橡胶和金属制成的复合材料，其主要作用是减缓飞机着陆时的冲击力。
在飞机避震系统中，橡胶材料的功效不只是舒适性，还可以增强飞机的耐久性和可靠性。
随着飞机的不断升级，橡胶材料的发展也在不断创新。
例如，新型的橡胶材料可以将更多的振动吸收、更有效地减少机体挤压变形、更具防锈性和耐腐性等诸多优点。
三、橡胶材料在紧急压缩气瓶中的应用在飞行中，出现某些意外情况时，飞机氧气系统扮演着至关重要的角色。
而橡胶材料则有助于氧气系统正常运行。
紧急压缩气瓶是一个充满氧气的设备，当飞机失压时，紧急压缩气瓶就会为驾驶舱和乘客舱提供氧气供应。
而橡胶材料则是隔离和保护氧气系统的必要元件。
紧急压缩气瓶使用高弹性、高可靠性的橡胶材料，以确保其在高水平的压力下可以有效地密封和保护氧气系统，并避免泄漏。
高岭土剥片改性研究及其在丁苯橡胶中的应用
摘
要
以高岭 土为原料 ，选取水合肼 为插 层荆 ，成功制备 出片层厚度 ＜２ｎ 的 高岭 土。采用硬脂酸 对高岭土进 行表面改性，增 强 ０ｍ
Ｋｅ ｄｓ ｈ ｄ ａｉｎｈ ｒｚｉｅ ｋ ｏｉ ｉｔｒａａｉｎ ｍｏ ｉ ｃｔｏ Ｓ ｙｗｏ ｙ ｒｔｏ ｙｄａ ｎ ａ ｌ ｎ ｎｅ ｃ ｌｔｏ ｄｆ ａｉｎ ｉ ＢＲ ｍｅ ｈ ｉａ ｒ ｐ ｒｉｓ ｃ ｎｃ ｌ ｏ ｅｔ ｐ ｅ
黏土矿物作为填料 ，不仅可降低橡胶制 品生 产成本 ，且可提高其力 学性能 ，黏 土／ 橡胶纳米复 合材料成为材料界的研究热点，并已成功制备了一
１１ 实验 原料 ．
有机 插层 剂 ，为 上海化 学试 剂
研磨 １ｍｉ，再水洗、离， ３ ，湿样在９ ℃下烘 ｎ ５ ｂ次 ０ 干，即得不同浓度水合肼剥片高岭土。 １ ． 高岭土／ ．２ ２ 橡胶复合材料制备 ：首先将丁苯橡 胶放在开炼机上塑炼 ，然后加入各种配合剂。加料
分装厂生产的水合肼（ 肼含量不低于８ ． 。高岭 ５ ％） ０
系列的产品。但采用的黏土原料多为易剥片的蒙脱
土，而高岭土 由于剥片困难 ，采用它为原料制备橡
胶倩 岭土纳米有机复合材料的研究 ，则较少【 】 ｌ。
本研究采用水合 肼为插层剂 ，对高岭土进行 剥片 ，成功制得 片层 厚度 为几 十ｎ ｍ的高岭 土粉 体 ；并选用合适的有机试剂对其进行了表面改性 ， 成功改善了其与聚合物基体的相容性 ，制备了高岭 土／ 橡胶纳米复合材料 ，并对 其力学性能进行 了研
究。
１ 实验 部分 图 １ 高岭 土原样 的ＸＲ Ｄ图谱
纳米复合材料的环境安全性研究进展
广 东 化 工 2021年第16期· 140· www.gdchem.com 第48卷总第450期
纳米复合材料的环境安全性研究进展
唐娟娟(同济大学环境科学与工程学院，上海200092)
[摘 要]纳米复合材料作为纳米材料在实际生产应用中的重要延伸，在高新材料生产、医疗设备革新和建筑材料研发等领域均被广泛应用，在应用过程中纳米材料从基体释放导致其流入环境产生安全性问题。目前对纳米复合材料的安全性研究主要包括两方面：一是纳米复合材料在环境中的迁移转化过程研究；二是纳米复合材料环境迁移转化产物对生物的毒性效应研究。[关键词]纳米复合材料；环境转化；纳米材料；环境安全性；毒性[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)16-0140-01
Progress in Environmental Safety of NanocompositesTang Juanjuan(College of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)
Abstract: Nanocomposites, as an important extension of nanomaterials inpractical production applications, are widely used in the fields of high-tech materials production, medical equipment innovation and construction materials research, etc. The release of nanomaterials from the matrix in the application process leads to their inflow into the environment and creates safety problems. The current research on the safety of nanocomposites mainly includes two aspects: first, the study of the migration and transformation process of nanocomposites in the environment; second, the study of the toxic effects of the environmental migration and transformation products of nanocomposites on organisms.Keywords: nanocomposites；migration transformation；nanomaterials；environmental safety；toxicity
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橡胶纳米复合材料在橡胶制品中的应用
纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，
以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、
纳米碳管等改性为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性
地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，
这一体系材料称之为纳米复合材料。
因而，把纳米粉材料加入橡胶基体中所得的复合材料称为纳
米橡胶，纳米材料加入橡胶基体中，可以在某些方面大大提升复
合材料的性能（如抗老化性，气体阻隔性，抗菌性等）。
橡胶纳米复合材料的制备方法有以下几种：
1、 插层复合法：插层复合法是利用可膨胀的层状无机物为
主体，将单体或聚合物作为客体插进无机物的片层之间，
将层距增大，并进一步破坏无机物的层状结构，使其剥
离成单个的片层基本单元，从而实现无机物在聚合物基
体中的纳米分散，制得纳米复合材料。
2、 溶胶-凝胶法：通常包括两个步骤：一是将前驱物放入
橡胶基体中，二是通过水解和缩合反应直接生成均匀分
散的纳米粒子，从而对橡胶进行纳米增强。
3、 原位分散法：橡胶与纳米粒子通过机械共混或超声波等
方法将纳米粒子均匀分散在单体溶液中，然后聚合形成
纳米材料良好分散的纳米复合材料，这种方法有反应条
件温和，操作简单，分散均匀等特点。原位填充过程中
只需一次成型，不需热加工，避免了由此产生的降解。
4、 机械混炼法：机械混炼法是将制备好的纳米材料和橡胶
直接混合，分散。