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《橡膠蒙脫土納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要本課題采用實驗室自制的有機(jī)蒙脫土,通過乳液插層法和溶液插層法制備了多種橡膠/蒙脫土納米復(fù)合材料,并深入研究了納米復(fù)合材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系。采用乳液插層法制備了SBR/OMMT納米復(fù)合材料,并首次制備了SBR/NR/OMMT納米復(fù)合材料。透射電鏡(TEM)和x射線衍射(XRD)結(jié)果顯示:橡膠大分子鏈插層到蒙脫土層間,蒙脫土片層均勻分布在橡膠基體中,制備的納米復(fù)合材料是一種插層型納米復(fù)合材料。研究了納米復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能、耐溶劑性能和動態(tài)力學(xué)性能等,并與其它填料制備的復(fù)合材
2、料的性能進(jìn)行了比較。研究結(jié)果表明:在蒙脫土含量較低時,納米復(fù)合材料的力學(xué)性能隨蒙脫土含量的增加而增大;SBR/OMMT納米復(fù)合材料在保持原有抗?jié)窕阅艿耐瑫r具有更小的滾動阻力,SBR/OMMT納米復(fù)合材料具有優(yōu)異的動態(tài)力學(xué)性能。采用溶液插層法制備了BR/OMMT及BR/NR/OMMT納米復(fù)合材料,TEM和XRD結(jié)果顯示:制備的復(fù)合材料為插層型和剝離型共存的納米復(fù)合材料。統(tǒng)計表明片層的平均厚度約為10rim,最大的聚集體的片層厚度達(dá)到40nm,推斷有一小部分片層剝離成單晶層的形式,厚度為lnm。BR/OMM
3、T復(fù)合材料在蒙脫土含量僅為6份時,拉伸強(qiáng)度就有純膠的1.4MPa增加到5.7MPa,是純膠的4倍多;蒙脫土在小用量下可以提高SBR及BR納米復(fù)合材料的耐磨耗性能,用量增加到一定值時,由于蒙脫土聚集體的形成而導(dǎo)致應(yīng)力集中,對復(fù)合材料的磨耗性能產(chǎn)生負(fù)面影響;蒙脫土片層具有優(yōu)異的阻隔性能,橡膠/蒙脫土納米復(fù)合材料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能和耐溶劑性能。關(guān)鍵詞:蒙脫土,丁苯橡膠,順丁橡膠,乳液插層法,溶液插層法青島大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTInthisresearch,severalrubber/OMMTnano
4、compositeshavebeenpreparedbyemulsionintercalationandsolutionintercalationmethod.Organicmontmorillonitewerepreparedinourlab.Thepreparationtechnologyandtherelationshipbetweenmicro‘structureandpropertyofnanocompositeshavebeenstudied.SBR/OMMTnanocompositeswer
5、epreparedbyemulsionintercalationmethod,andSBR/NR/OMMTnanocompositeswerepreparedfirstly.TheresultsofTEMandXRDshowedthattheOMMTlayerswereintercalatedintotherubberchains.Themechanicalproperties,thermalstability,oilresistanceanddynamicmechanicalanalysisofnano
6、compositeswerestudied,andacomparisonbetweennanocompositesandotherfillersreinforcedrubberwasmade.TheresultsshowedthatthemechanicalpropertiesofnanocompositesimprovedwiththeincreasedofOMMTcontentwhentheOMMTcontentislower.TheDMTAanalysisshowedthattheSBR/OMMTn
7、anocompositeshadagoodrollingresistance,thenanocompositeshadexcellentdynamicmechanic,alproperties.TheBR/OMMTandBR/NR/OMMTnanocompositeswerepreparedbysolutionintercalationmethod.TheresultsofTEMandXRDshowedthattheOMMTlayerswerehalf-exfoliatedintherubbermatri
8、x.Accordingtostatisticaldata,averagethicknessoflayerswas10nm,andthethicknessofthebiggestlayerswaslessthan40nm,onlyafewlayerswereexfoliatedinmonolayerwhosethicknesswasaboutlnm.WhentheOMMTcontentis6wt%,thetensilestren