隔离型改性剂的设计合成及对二氧化硅在橡胶中分散性的研究

发布时间：2024-12-07 07:35

　　二氧化硅是一种可再生无机粉体填料,由于其具有优异的补强性能而被广泛地应用在橡胶工业中。但是在二氧化硅的表面有许多高活性的羟基且原始粒径只有20-50纳米,因此二氧化硅容易聚集且拥有较强地极性,所以在橡胶基体中难于均匀分散,导致橡胶的综合性能差,以至于不能满足产品的要求。在本论文中,第一部分,我们首次提出用聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯(吐温20)直接对二氧化硅改性,并研究了改性机理;第二部分,利用吐温20和硅烷偶联剂(Si69)并用改性二氧化硅并制备高性能橡胶纳米复合材料;第三部分,我们采用不同长度的隔离型改性剂对二氧化硅改性,并研究了对橡胶复合材料性能的影响,从而得出最佳的隔离距离,最后对机理进行了研究。主要研究结果如下:(1)首次采用吐温20成功地对二氧化硅直接进行改性。通过对FTIR、TGA、XPS表征结果分析,证明吐温20上的端羟基不仅可以和二氧化硅表面的硅羟基发生化学反应,而且吐温20分子链上的醚键,可以和二氧化硅表面的硅羟基形成氢键,使吐温20上带有的长脂肪链包覆在二氧化硅表面,可以减弱二氧化硅极性,增加与橡胶基体的相容性。此外,根据XRD、BET结果,证明改性前后二氧化...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２二氧化硅的表面羟基类型??－

键。根据研究者??Ｄｅｂｏｅｒ的观点［４１］，所有二氧化硅表面的物理吸附水都能够在１２０°Ｃ温度下普通烘??干除去；要想除去二氧化硅微孔中的水就需要１８０°Ｃ的高温。而要想让连生羟基??通过脱水除去，就需要把温度升高至７５０°Ｃ，独立羟基的稳定性最高，需要１１００°Ｃ??才能将其....

图１－３?２０１２年－２０１７年二氧化硅产量统计（万吨）??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｔｈｅｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｉｌｉｃａ?ｉｎ?２０１０－２０１４??

?北京化工大学硕士学位论文???加轮胎中部位间的附着力［５Ｇ］。此外，当轮胎中使用二氧化硅为增强填料，轮胎??的力学性能能够得到极大的提高，而且滞后和滚动阻力都有不同程度的减小，但??是抗湿滑性却得到了变大。如图１－３所示，随着二氧化硅应用领域的增多，其产??量在逐年增加。由于二....

图２－３未改性和改性后的二氧化硅ＴＧＡ图??Ｆｉｇ．?２－３?ＴＧＡ?ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ?ｏｆ?ｕｎｍｏｄｉｆｉｅｄ?ａｎｄ?ｍｏｄｉｆｉｅｄ?ｓｉｌｉｃａ??

而且也证明了吐温２０不仅可以与二氧化硅之间发生化??学反应，而且还存在着物理吸附和遮蔽作用。??２．６．２?Ｐ土温２０改性二氧化硅前后的热失重分析（ＴＧＡ）??１００?￣￣｜???ｏｘ?Ｆｉｒｓｔ?ｒＡｉｏｎ?＼?＼?—■?ｆｃ?Ｐｕｒｅ?ｓｉｌｉｃａ??－９４－?１????１９....

图２－５纯二氧化硅和改性后的ＸＲＤ?（Ａ）和Ｎ２吸附曲线??Ｆｉｇ．?２－５?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｃｕｒｖｅｓ?（Ａ）?ａｎｄ?Ｎ２?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏｔｈｅｒｍｓ?ｃｕｒｖｅｓ?（Ｂ）?ｏｆ?ｐｕｒｅ?ａｎｄ?ｍｏｄｉｆｉｅｄ??

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本文编号：4015038