高岭土与膨润土复配填充丁苯橡胶复合材料的性能

以高岭土与不同类型的膨润土JZ-PRT、Na-PRT和Ca-PRT复配,用硅烷偶联剂Si-69进行球磨改性,得到复配黏土K-JZPRT、K-Na PRT和K-Ca PRT,将其作为增强剂填充到丁苯橡胶(SBR)中,制备了复配黏土/SBR复合材料,用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪以及冷场发射扫描电子显微镜对复配黏土及复合材料进行了表征,并考察了复合材料的加工性能、力学性能和气阻隔性能。结果表明,复配黏土中膨润土的特征衍射峰强度都有所降低,高岭土除d001衍射峰外,其他特征衍射峰强度都有不同程度的弱化。与填充K-JZPRT的SBR复合材料相比,填充K-Na PRT和K-Ca PRT的复合材料的硫化速率更快,门尼黏度更低,因而加工性能也更好。填充复配黏土的复合材料的力学性能和气阻隔性能较SBR均有明显改善,其中K-Na PRT的填充效果最好,拉伸强度增加了652%,透气率降低了43%。复配黏土在SBR基体中分散比较均匀,与橡胶分子的结合良好。

有机黏土I.30 P/溴化丁基橡胶纳米复合材料的结构与性能

采用共混法制备了有机黏土I. 30 P/溴化丁基橡胶(BIIR)纳米复合材料(BIIRCNs),研究了I. 30 P的结构变化,以及BIIRCNs的硫化特性、力学性能、微观相态和气液阻隔性能。结果表明,填充I. 30 P可以提高BIIR的硫化速率和交联密度。当I. 30 P填充量为10份(质量,下同)时,BIIRCNs中的黏土片层间距增至4. 50 nm(I. 30 P的起始层间距为2. 02 nm),表明形成了插层结构的复合材料;在此填充量下,BIIRCNs的拉伸强度和撕裂强度分别为6. 80 MPa和12. 13 N/mm,较纯BIIR的3. 14 MPa和7. 42 N/mm分别提高了117%和63%,且I. 30 P在橡胶基质中的分散形态较为细致、均匀。具有较大长径比的I. 30 P均匀分布在橡胶基质中提高了复合材料的气液阻隔性能,其填充量为10份时BIIRCNs的气体透过系数较纯BIIR下降了约71%,液体溶胀程度下降约37%。