海泡石-氟橡膠復合材料熱穩(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,從而擴大橡膠復合材料的應用范圍。然而由于天然海泡石礦粉純度低、分散性差、與聚合物結合力低,制約了海泡石纖維在復合材料領域的應用。氟橡膠是一種耐高溫、耐油、耐化學腐蝕的特種橡膠,在所有的合成橡膠中擁有最佳的綜合性能。其本身特殊的化學結構使其與絕大多數(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構提高與氟橡膠基體間的相互作用,不但擴大了海泡石的應用范圍,也能使氟橡膠的應用更加廣闊。
　　為了制備海泡石/氟橡膠復合材料,首先從海泡石活化工藝出發(fā),研究了海泡石纖維晶體結構特點,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之間的關系,為復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/氟橡膠復合材料的硫化特性、物理性能、微觀結構和熱性能的表征,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構的影響。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,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)反應特性的影響,探討了四丙氟橡膠/DCP/MPBM的交聯(lián)反應機理。結果表明四丙氟橡膠/DCP交聯(lián)時存在β斷鏈反應,高溫有利于四丙氟自由基的β斷鏈反應;添加MPBM后可減少發(fā)生β斷鏈反應