纳米氧化铝填充EPDM制备高性能复合材料

发布时间：2024-04-21 22:43

　　采用纳米氧化铝(Al₂O₃)为填料,制备不同配比的EPDM/Al₂O₃复合材料,并分别研究了复合材料的机械性能、导热系数和微观形貌。研究结果表明,随着Al₂O₃用量的增加,复合材料的力学性能表现得更为优异,导热系数也明显增加;纳米Al₂O₃的用量增加至100份,复合材料的导热系数增加至0.53 W/(m·K),压缩疲劳值增加的较少,大大降低了填料与橡胶基体之间的摩擦,因此表现出较小的热量积累。在同一配比下,填充纳米Al₂O₃的复合材料与其他填料的机械性能接近,导热系数明显增加,比炭黑N550填充复合材料的热导率高约32.3%,比聚氯乙烯(PVC)填充复合物的热导率高出57.7%。Al₂O₃填料在橡胶基体中可以均匀地分散,复合材料的交联网络较为完善,对于延长材料的使用寿命具有重要意义。

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【部分图文】：

图1纳米Al2O3的SEM照片

图1为纳米Al2O3的SEM照片。由图1可以看出，纳米Al2O3颗粒主要呈现出球形，通过颗粒之间的吸引力构成梳状层结构，且纳米Al2O3粒径的分布范围较广，颗粒具有自聚集性，粗略估计颗粒的粒径为30～80nm，大多数初级纳米Al2O3颗粒的直径约为50nm。2.2EPDM/....

图3原料配比对导热系数的影响

图3为原料配比对EPDM/Al2O3复合材料导热系数的影响。由图3可以看出，随着纳米Al2O3用量的增加，EPDM/Al2O3复合材料的导热系数显著提高，Al2O3的用量由0份增加至100份，复合材料的导热系数由0.14增加至0.53，导热系数增加明显，这对于提高复合材料的导热性....

图4原料配比对压缩性能的影响

图4为原料配比对压缩疲劳性能的影响。压缩疲劳性能通常用橡胶等复合材料的压缩热量的积累来表征。加入20份的Al2O3后，压缩热量积累则相对增加；不过随着Al2O3用量逐渐增加，压缩热量并未明显增加，基本已经保持稳定。而热量的积累主要来自材料内部各种网络的摩擦，特别是填料-填料的摩擦....

图5不同填料制备的复合材料断裂面SEM照片

图5为不同填料制备的复合材料断裂面SEM照片。从图5可以清楚地发现，炭黑N550和PVC填充制备的复合材料存在典型的脆性断裂表面，而纳米Al2O3制备的复合材料基本没有明显的塑性变形。结果表明，纳米Al2O3填料在橡胶基体中可以非常均匀地分散，形成较为完善的交联网络。3结论

本文编号：3961554