炭黑-SiO_2双相纳米填料的制备、结构及其填充溶聚丁苯橡胶的性能

分析了炭黑-SiO2双相纳米填料(CSDF)的制备工艺条件、相态结构及其组成,并研究了CSDF填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)体系的相态结构及性能。结果表明,采用凝胶-相容复合法,控制硅凝胶溶液的pH值为7,加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和炭黑,经24h陈化后可制备纳米掺杂的CSDF1;CSDF1在填充SSBR体系中分散均匀,体系的拉伸强度、扯断伸长率及撕裂强度明显高于炭黑填充SSBR体系,滞后损失低于炭黑填充SSBR体系,且CSDF1填充SSBR体系的性能也优于凝胶-复合法和物理掺混法分别制备的CSDF2、CSDF3填充SSBR体系。

炭黑-白炭黑双相纳米填料及其增强SSBR性能

研究了2种自制炭黑-白炭黑双相纳米填料（CSDPF）的结构及其填充溶聚丁苯橡胶（SSBR）胶料的性能,并与炭黑及炭黑/白炭黑共混填充胶料的性能做对比。结果表明,CSDPF属两相结构,其增强SSBR的物理机械性能与炭黑及炭黑/白炭黑共混填充胶料相当,但加工性能好,Payne效应小,压缩生热低,动态性能优异。

SiO_2/HCNFs双相纳米填料的制备与表征

使用原位接枝法在螺旋纳米炭纤维表面接枝纳米二氧化硅粒子,制备补强性能良好的SiO_2/HCNFs双相纳米填料。利用TEM、SEM、FT-IR对样品的形貌和组成进行了表征,重点探讨了接枝反应温度对SiO_2/HCNFs双相填料形貌和结合胶含量的影响。结果表明,硝酸对螺旋纳米炭纤维有明显的截断作用,可降低纤维的长径比;接枝产物SiO_2/HCNFs双相纳米填料形貌好,纤维表面的纳米SiO_2粒子形貌较佳,分布均匀;SiO_2/HCNFs双相纳米填料中SiO_2粒子的量会随着反应温度的升高先增加后减小,其中当反应温度在80～90℃时,接枝效果最佳;当反应温度为90℃时,制备出的SiO_2/HCNFs双相纳米填料的结合胶含量最高为30.5%,对天然橡胶的补强效果最好。

螺旋纳米碳纤维原位生长二氧化硅及其对天然橡胶补强研究

采用化学气相沉积(CVD)法制备螺旋纳米碳纤维(CCNFs),然后在其表面原位生长纳米SiO_2颗粒,最终制出SiO_2/CCNFs双相纳米填料,用扫描电镜(SEM)及红外光谱(FTIR)表征双相纳米填料。再用该双相纳米填料部分取代炭黑填充天然橡胶,测试其拉伸强度、断裂伸长率、硬度和耐磨性。结果表明,SiO_2/CCNFs在1 125 cm^(-1)处有Si—O—Si的特征峰,在756 cm^(-1)处存在Si—C键的振动峰,说明SiO_2与CCNFs是通过化学键结合而非物理吸附。添加双相填料后,橡胶复合材料的拉伸强度、断裂伸长率提高,当添加量为2%时达到最大值,分别为23 MPa、833%,相比空白样纯炭黑N330分别提高了8. 5%、23. 7%,初步实现了绿色轮胎所要求的同时提高强度与弹性等指标。

碳纳米材料在橡胶材料中的应用研究进展

综述碳纳米材料在橡胶材料中的应用研究进展。介绍纳米石墨、碳纳米管、石墨烯、纳米金刚石以及炭黑-白炭黑双相纳米填料(CSDPF)的物化性质及其对橡胶材料性能的影响。碳纳米材料不仅能够改善橡胶材料的物理性能,而且能够赋予橡胶材料导电和导热等性能。碳纳米材料/橡胶复合材料的开发及应用发展潜力大,是功能性橡胶材料的一个重要发展方向。