海泡石-氟橡膠復(fù)合材料熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、海泡石纖維作為一種天然增強型非金屬粘土礦物纖維,不但無毒害、資源豐富、利用價值高,而且由于它具有吸附性能和耐高溫等特點,可作為提高橡膠基體綜合性能的填充材料,從而擴大橡膠復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。然而由于天然海泡石礦粉純度低、分散性差、與聚合物結(jié)合力低,制約了海泡石纖維在復(fù)合材料領(lǐng)域的應(yīng)用。氟橡膠是一種耐高溫、耐油、耐化學(xué)腐蝕的特種橡膠,在所有的合成橡膠中擁有最佳的綜合性能。其本身特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)使其與絕大多數(shù)填料的界面粘接強度低,相互作用較弱

2、。而以活化后海泡石纖維以其特殊的晶體結(jié)構(gòu)提高與氟橡膠基體間的相互作用,不但擴大了海泡石的應(yīng)用范圍,也能使氟橡膠的應(yīng)用更加廣闊。
　　為了制備海泡石/氟橡膠復(fù)合材料,首先從海泡石活化工藝出發(fā),研究了海泡石纖維晶體結(jié)構(gòu)特點,然后通過對四丙氟橡膠交聯(lián)機理的研究,更深入地掌握了氟橡膠硫化工藝與硫化反應(yīng)之間的關(guān)系,為復(fù)合材料制備工藝提供了理論依據(jù)。最后通過對活化海泡石/氟橡膠復(fù)合材料的硫化特性、物理性能、微觀結(jié)構(gòu)和熱性能的表征,分析了活化海

3、泡石在氟橡膠中的作用機理。本研究主要分為以下三個部分:
　　第一部分,系統(tǒng)研究了不同活化工藝條件對海泡石及其晶體結(jié)構(gòu)的影響。采用差熱分析掃描儀、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、紅外光譜儀、氮氣吸附等方法對活化海泡石進行表征表明,酸活化一方面可除去方解石等雜質(zhì),另一方面可使海泡石晶體中的鎂離子逐步脫除,使其Si-O-Mg-O-Si鍵變成兩個硅羥基基團,微孔變?yōu)橹锌?熱活化使海泡石纖維通過表面活性或羥基縮合團聚形成纖維束,纖維束中纖維間

4、孔道一般為中孔,故SEP-E、SEP-EL、SEP-EM中孔比率均在80％以上。
　　第二部分,采用N,N’-間苯基雙馬來酰亞胺(MPBM)作為四丙氟橡膠/DCP交聯(lián)反應(yīng)的共交聯(lián)劑,利用MDR硫化儀和DSC方法,研究了MPBM對四丙氟橡膠/DCP交聯(lián)反應(yīng)特性的影響,探討了四丙氟橡膠/DCP/MPBM的交聯(lián)反應(yīng)機理。結(jié)果表明四丙氟橡膠/DCP交聯(lián)時存在β斷鏈反應(yīng),高溫有利于四丙氟自由基的β斷鏈反應(yīng);添加MPBM后可減少發(fā)生β斷鏈反應(yīng)