橡胶的纳米结构分析

研究聚合物和添加剂在拉伸橡胶中的形态。扫描探针显微镜和透射电子显微镜分析结果表明,橡胶在纳米尺度下并不是原以为的"均匀变形"。电子自旋共振仪分析结果表明,橡胶在拉伸状态下其聚合物与填料界面间的大部分聚合物分子链被切断。用13C核磁共振装置研究天然橡胶的伸长形态,发现随着伸长率的减小,大部分分子链的移动都趋于同轴向排列。用能量过滤透射电子显微镜(EFTEM)检测聚合物与填料的内表面,由硅和硫单体图像观察到白炭黑与橡胶分子交联的周围硅烷偶联剂的分布,也看到氧化锌分子颗粒与橡胶分子之间的内表面。这表明硫化物吸收到氧化锌表面。用EFTEM和高角度环暗视扫描透射电子显微镜第1次观察到硫化锌在橡胶分子单体中的纳米级分布图像。这个事实说明交联橡胶具有不均匀的网络结构,从而影响其性能。通过直接的纳米级观测,可以发现橡胶中的纳米结构。