硅烷偶联改性海泡石对三元乙丙橡胶性能的影响

利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对提纯海泡石矿物进行表面改性,制备成橡胶补强填料.研究改性海泡石补强三元乙丙橡胶力学性能的变化规律,借助傅里叶红外光谱(FTIR)、光电子能谱(XPS)、热分析(TG-DTA)和扫描电镜(SEM),探讨改性海泡石对复合橡胶的补强机理.结果表明:当偶联剂添加量为海泡石质量的4%时,填充复合橡胶的力学性能达到最好,与未改性海泡石填充复合橡胶相比,其拉伸强度提高了51.25%,扯断伸长率降低了17.89%.偶联剂官能团以物理包覆和化学键合两种方式存在于海泡石纳米纤维的表面,其化学接枝率约为38.3%.海泡石表面Si2p和O1s的电子结合能分别减少了0.22 eV和0.78 eV,说明O原子的化学位移较大,接枝反应发生在Si-OH中的O原子上.改性后海泡石表面接枝的有机官能团能使其在三元乙丙橡胶(EPDM)中拥有更好的相容性和分散性.

偶联改性对海泡石粉体表面官能团结构及性能的影响

利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对提纯海泡石矿物进行表面改性,探索改性前、后海泡石表面性能的变化。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、光电子能谱(XPS)、热分析(TG-DTA)、表面张力仪、Zeta电位仪和扫描电镜(SEM)等手段测试改性前、后海泡石表面官能团的存在形式及键合状态的变化。结果表明:KH-570以物理包覆和化学键合两种方式存在于海泡石纳米纤维的表面,其化学接枝率约为38.3%。海泡石表面Si2p的电子结合能减少了0.22 eV,O1s的电子结合能减少了0.78 eV,O原子的化学位移较大,说明接枝反应发生在Si—OH中的O原子上。改性后海泡石粉体的表面自由能由52.63 m J/m^2减小到31.56 m J/m^2,Zeta电位绝对值增大,减轻了海泡石纳米纤维的团聚行为。

海泡石改性及其对三元乙丙橡胶性能的影响

利用偶联剂改性的海泡石粉体作为补强填料,采用机械共混方法制备出改性海泡石复合三元乙丙橡胶(EPDM).通过改性海泡石补强EPDM复合橡胶的力学性能及热氧老化性能的变化规律,借助傅立叶变换红外光谱(FT-IR)及扫描电镜(SEM)分析,探讨了改性海泡石对EPDM的补强机理.结果表明:改性海泡石能够均匀的分散在EPDM基体中,当偶联剂用量为海泡石质量的6%时,复合橡胶的力学性能最佳,与相同份数未改性海泡石填充的EPDM相比,拉伸强度提高了74.1%;当改性海泡石用量为80 phr时,复合橡胶的老化系数最接近1,说明改性海泡石粉体对EPDM有补强性能,同时能提高其耐老化性能.