納米無(wú)機(jī)填料對(duì)順丁橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用及其機(jī)理研究.pdf

1、順丁橡膠(BR)因其具有良好的彈性及優(yōu)異的耐磨性和耐寒性,而被廣泛應(yīng)用于汽車輪胎及耐寒制品等領(lǐng)域。但是,BR的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度較低,必須填充補(bǔ)強(qiáng)劑后才能使用。
　　 本文前兩部分分別研究了TiO2和MgO的7種不同粒徑對(duì)BR/TiO2及BR/MgO復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能、物理性能和硫化特性的影響。結(jié)果表明,在BR中填充納米級(jí)TiO2后,其正硫化時(shí)間比填充微米級(jí)的明顯延長(zhǎng),且前者的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到純BR的6倍;而在BR中填充納米級(jí)

2、MgO后,其正硫化時(shí)間比填充微米級(jí)的明顯縮短,且前者的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到純BR的9倍。動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析表明,當(dāng)TiO2和Mgo粒徑為20nm和50nm時(shí),BR/TiO2及BR/MgO復(fù)合材料的tanδ值、儲(chǔ)能模量和損耗模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于填充微米級(jí)填料,且具有明顯的“Payne效應(yīng)”。
　　 第三部分分別研究了納米TiO2/MgO及MgO/N220的并用對(duì)BR硫化特性、物理性能及熱穩(wěn)定性的影響。另外,將納米MgO、TiO2與炭黑N220對(duì)B

3、R的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、硫化反應(yīng)過(guò)程、熱穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,當(dāng)TiO2/MgO并用時(shí),BR拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度的大小順序是BR/MgO＞BR/TiO2/MgO(15/25)＞BR/TiO2;當(dāng)MgO/N220并用時(shí),BR拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度的大小順序分別是BR/MgO/N220(10/30)＞BR/N220＞BR/MgO,BR/N220＞BR/MgO/N220(10/30)＞BR/MgO;納米TiO2對(duì)提高BR熱穩(wěn)性

4、的效果最好;填充不同填料對(duì)BR的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度影響很小;納米MgO在硫化反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)放熱峰;BR/MgO復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量G'最大,而損耗模量G"最低,BR/N220損耗模量G"最高,BR/TiO2復(fù)合材料的tanδ值最大。
　　 第四部分研究了改性劑的種類和用量以及改性工藝對(duì)BR性能的影響。結(jié)果表明,采用原位改性工藝,最佳改性劑為Si75,當(dāng)其用量為填料的3％時(shí),與未改性MgO填充BR的性能相比,改性MgO填充BR的硫化