乳液附聚法制備納米填料橡膠復(fù)合材料的研究.pdf

1、本文以天然膠乳為主體材料，選用N330炭黑、納米碳酸鈣、沉淀法白炭黑三種填料，分別采用T25高速分散機(jī)、超聲波振蕩器和高壓均質(zhì)機(jī)三種設(shè)備制備填料水分散體并處理天然膠乳與填料分散體混合乳液。采用激光粒度分布測(cè)定儀、相差顯微鏡、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）等測(cè)試方法考察三種設(shè)備制備三種填料分散體的效果以及混合乳液中粒子的附聚效果。并用門尼粘度計(jì)，TG熱重分析儀，RPA2000橡膠加工分析儀分析了三種填料母膠的性能，用電子拉力機(jī)考察

2、了三種方法制備的三種填料與天然膠乳混合乳液膠膜及硫化膠的力學(xué)性能。結(jié)果表明：
　　 （1）用T25高速分散機(jī)制備N330炭黑、納米碳酸鈣、白炭黑分散體，處理時(shí)間和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)三種填料分散體的粒徑有明顯影響，影響規(guī)律有差異。隨分散機(jī)處理時(shí)間延長(zhǎng)，三種填料分散體中顆粒尺寸不斷減小，粒徑分布變窄。在20000r/min的轉(zhuǎn)速下，處理5分鐘后，分散體中顆粒尺寸較小；三種分散體中，納米碳酸鈣分散體粒子的粒徑最小，為0.9um，炭黑和白炭黑分

3、散體粒子尺寸在7um左右。炭黑和納米碳酸鈣分散體穩(wěn)定，沉降量小，而白炭黑分散體不穩(wěn)定，沉降量大。納米碳酸鈣分散體粒子粒徑隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加快而逐漸減小，白炭黑分散體粒子粒徑在高轉(zhuǎn)速下才減小，而炭黑分散體粒子粒徑隨轉(zhuǎn)速加快先增大，在高轉(zhuǎn)速下減小。T25高速分散機(jī)處理填料分散體與天然膠乳混合乳液，可以實(shí)現(xiàn)三種填料粒子與膠乳粒子附聚，但效果不是很明顯。由高速分散機(jī)處理的混合乳液制備的母膠中，三種填料的分散性較未處理前的好，硫化膠的拉伸強(qiáng)度高。

4、>　　 （2）以炭黑和納米碳酸鈣為例考察了用超聲波振蕩器處理納米填料懸濁液及混合乳液中粒子的分散性，同時(shí)將制得的混煉膠與傳統(tǒng)機(jī)械混煉法所得膠料進(jìn)行力學(xué)性能的比較。結(jié)果顯示，兩種分散體中填料粒子大，分散性差，沉降嚴(yán)重；掃描電鏡圖片顯示，超聲波處理填料分散體與天然膠乳混合乳液后，膠乳粒子表面光滑，無納米粒子附著。母膠中填料的分散性及硫化膠的力學(xué)性能沒有明顯的改善。這表明超聲波法很難實(shí)現(xiàn)納米填料與天然膠乳的附聚，對(duì)改善填料在膠料中的分散性作