凹凸棒土/橡胶纳米复合材料结构和性能研究

采用机械共混法制备了凹凸棒土填充丁腈橡胶和羧基丁腈橡胶纳米复合材料。并用透射电镜显微镜和扫描电子显微镜观察了凸凹棒土及其纳米复合的微观结构。     

微纳米级粘土/ 橡胶复合材料

对粘土在橡胶中的应用进行了一次比较全面的回顾, 总结了近年来粘土在橡胶中应用的新进展。文中分别以粘土/ 橡胶微米复合材料和粘土/ 橡胶纳米复合材料为主题进行了讨论。首先概述了陶土微米粒子表面改性的几种技术方法, 介绍了微米粒子进一步精细化措施, 评述了红粘土/ 天然橡胶母胶的性能优劣。然后综述了现有的粘土/ 橡胶纳米复合材料制备的方法, 对其进行了归类, 从技术难度和分散效果等方面进行了比较, 并提出了一些潜在的制备方法。其中, 作者认为工业化最可许的方法是粘土水分散体/ 橡胶乳液互穿纳米复合技术。最后,作者总结了粘土/ 橡胶纳米复合材料的一些特性: 高补强性、优异的阻隔性和良好的浅色及透明性。基于此, 对粘土/ 橡胶纳米复合材料在橡胶工业中的应用提出了一些设想和展望。     

填充补强剂在橡胶基质中分散状态的研究

将透射电子显微镜 (TEM)与扫描电子显微镜 (SEM )结合在一起, 系统观察了氧化锌、碳酸钙、陶土、粘土、炭黑、白炭黑等填料在丁苯橡胶中的分散状态,也考察了粘土 /橡胶纳米复合材料中粘土晶层的分散情况。发现各种填充补强剂在橡胶中均存在着几种层次的分散结构,混炼过程会进一步粉碎粒子,粉碎程度的大小依赖于分散相的内聚强度和结构特征。直接混炼也会造成粘土晶层一定程度的剥离,从而在基质中产生一些纳米尺度的分散质。大多数纳米复合材料包括原位聚合制备的纳米复合材料中,分散相都存在着一定程度的聚集体,不可能达到理想的均匀的分散,含量越高,聚集体数目越多。分散相的界定依赖现有仪器的分辨率。据此,也重新给出了纳米复合材料的定义:只要在某一分辨率下,分散相粒子的尺寸至少应有一维≤100nm,同时其质量分数或体积分数应达到 80 %以上。并认为炭黑和白炭黑增强的橡胶均属于纳米复合材料。