苯基三甲氧基硅烷改性纳米二氧化硅的制备及其应用

作     者：周垒 李晓冬 曹家凯 张皓文 孙小耀 郭登峰 ZHOU Lei;LI Xiaodong;CAO Jiakai;ZHANG Haowen;SUN Xiaoyao;GUO Dengfeng

作者机构：常州大学石油化工学院江苏常州213100 江苏联瑞新材料股份有限公司江苏连云港222346 

出 版 物：《橡胶工业》 (China Rubber Industry)

年 卷 期：2021年第68卷第9期

页      面：664-669页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(20671045) 江苏省绿色催化材料与技术重点实验室开放课题资助项目(BM2012110)。 

主　　题：纳米二氧化硅 苯基三甲氧基硅烷 改性 工艺条件 活化度 表面羟基数 丁苯橡胶 

摘      要：采用偶联剂苯基三甲氧基硅烷(PTMS)对纳米二氧化硅进行改性,研究反应温度、反应体系pH值、反应时间及偶联剂PTMS用量对改性纳米二氧化硅活化度和表面羟基数的影响,采用X射线衍射分析、热重分析、傅里叶变换红外光谱分析和透射电子显微镜分析等对改性前后纳米二氧化硅结构进行表征,考察改性纳米二氧化硅对丁苯橡胶(SBR)的补强效果。结果表明:当反应温度为80℃、反应体系pH值为3.5、反应时间为90 min、偶联剂PTMS用量为纳米二氧化硅用量的6.85%时,改性纳米二氧化硅的活化度达到100%,表面羟基数最小,为0.99个·nm^(-2);与使用未改性纳米二氧化硅补强的SBR胶料相比,使用改性纳米二氧化硅(优化工艺条件下改性)补强的SBR胶料的门尼粘度明显下降,t 90明显缩短,拉伸强度提高4.5%,拉断伸长率提高9%,DIN磨耗量降低21%。