碳納米管與通用橡膠之間的相互作用及機(jī)理研究.pdf

1、碳納米管因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和良好的電學(xué)、力學(xué)及化學(xué)等性能使它成為橡膠理想的補(bǔ)強(qiáng)材料。因此，也推起學(xué)者們對(duì)碳納米管和橡膠間界面作用研究的熱潮，但至今沒(méi)有得出統(tǒng)一的結(jié)論。為了進(jìn)一步全面的研究碳納米管和橡膠之間的相互作用及作用機(jī)理，本課題在宏觀上通過(guò)結(jié)合膠及緊密結(jié)合膠含量初步研究界面作用強(qiáng)弱，微觀上通過(guò)XPS、GPC、LFS-NMR、SEM、Raman等測(cè)試研究碳納米管與橡膠間界面作用機(jī)理，具體從以下幾方面展開(kāi):
　　(1)研究通用橡膠混煉

2、膠的存放條件（存放時(shí)間及溫度）對(duì)結(jié)合膠及緊密結(jié)合膠含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn):①結(jié)合膠及緊密結(jié)合膠含量均隨混煉膠存放時(shí)間延長(zhǎng)而增加，在四周后基本趨于穩(wěn)定;②在一定范圍內(nèi)隨著混煉膠存放溫度的提高，結(jié)合膠及緊密結(jié)合膠的含量大幅度提高，大大的強(qiáng)化其界面作用。
　　(2)研究不同特性通用橡膠自身的結(jié)構(gòu)（官能化改性，充油，飽和度等）對(duì)結(jié)合膠及緊密結(jié)合膠含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn):①經(jīng)過(guò)羥基官能化改性的丁苯橡膠結(jié)合膠及緊密結(jié)合膠含量更高;②未充油的丁苯橡

3、膠比充油的丁苯橡膠含有更高的結(jié)合膠;③有第三單體的三元乙丙橡膠比二元乙丙橡膠含有更高的結(jié)合膠。
　　(3)通過(guò)對(duì)不同結(jié)構(gòu)順式異戊二烯橡膠與碳納米管的界面作用進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)天然橡膠的結(jié)合膠及緊密結(jié)合膠含量比其他幾種合成的異戊橡膠高很多，天然橡膠與碳納米管的界面作用最強(qiáng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)天然橡膠中的非膠成分磷脂是影響碳納米管與橡膠界面作用強(qiáng)弱的關(guān)鍵性因數(shù)。
　　(4)研究不同結(jié)構(gòu)的丁腈橡膠及氫化丁腈橡膠（丙烯腈含量CN-，飽和