纳米粉体在硅橡胶基体中的分散技术研究

发布时间：2020-05-23 02:35

【摘要】：硅橡胶基纳米复合材料的各项性能与纳米粉体在硅橡胶基体中的分散性密切相关,所以找寻方法改善纳米粉体的分散性便具有重要意义。本论文主要分为两部分内容。第一部分以四种不同的脂肪酸(硬脂酸、油酸、棕榈酸、月桂酸)“湿法”表面改性的纳米碳酸钙粉体为填料制备了室温硫化硅橡胶纳米复合材料,研究了不同种类、不同用量脂肪酸的表面改性对于纳米碳酸钙粒子的表面性质、分散性以及硅橡胶基纳米复合材料流变性能和力学性能的影响,并探讨了表面改性的作用机理。实验结果表明:硬脂酸、油酸、棕榈酸、月桂酸四种脂肪酸可以对纳米碳酸钙粒子表面形成包覆,改变纳米碳酸钙粉体的表面性质,从而减少纳米碳酸钙粒子在硅橡胶基体中的团聚现象,提高纳米碳酸钙粒子的分散均匀性,进而改善硅橡胶基纳米碳酸钙复合材料的流变性能、力学性能;另外,通过对比改性纳米碳酸钙粉体的各项性能发现,表面改性剂用量越大,纳米粉体的表面改性效果越好,表面疏水性越优异,其在硅橡胶基体中的分散性也越好,硅橡胶基纳米碳酸钙复合材料的流变性能、力学性能更加优异,所以四种脂肪酸改性纳米碳酸钙的最佳用量皆为2.0%。而对纳米碳酸钙粒子改性效果最佳的脂肪酸是硬脂酸,所以在本研究中,2.0%SA-CaCO_3(即硬脂酸用量为2%改性的纳米碳酸钙粉体)为综合性能最佳的改性纳米碳酸钙粉体。第二部分将2.0%SA-CaCO_3与三种产品化的硬脂酸改性纳米碳酸钙粉体进行各项性能的对比,从而评估本研究中所制备的表面改性纳米碳酸钙粉体所达到的技术水平。实验结果表明:2.0%SA-CaCO_3在使用相对较少改性剂的情况下,其在硅橡胶基体中的分散性以及对于硅橡胶基纳米碳酸钙复合材料的流变性能、力学性能的改善已经超过了国内产品化硬脂酸改性纳米碳酸钙粉料。
【图文】：

一白炭黑的表面结构示意图

图１－５硬脂酸改性纳米碳酸钙机理逡逑Ｆｉｇ．１－５邋Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｏｆ邋ｓｔｅａｒｉｃ邋ａｃｉｄ邋ｍｏｄｉｆｉｅｄ邋ｎａｎｏ－ＣａＣ0３逡逑
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ333.93;TB33

【参考文献】

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本文编号：2677006