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“胶乳共混法”制备天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料及其性能

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广东化工 2009年第4期36卷 7-9页

作者：邱权芳彭政罗勇悦李永振海南大学材料与化工学院海南海口570228 农业部热带作物产品加工重点开放实验室广东湛江524001

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性纳米二氧化硅(SiO2),然后通过乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),再将其与甲基丙烯酸甲酯(MMA)改性的天然胶乳,通过胶乳共混法制备天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料,结果显示,纳米... 详细信息

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性纳米二氧化硅(SiO2),然后通过乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),再将其与甲基丙烯酸甲酯(MMA)改性的天然胶乳,通过胶乳共混法制备天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料,结果显示,纳米二氧化硅表面接枝上了PMMA,二氧化硅在橡胶基体中分散良好,粒径在60～100 nm之间,得到的胶膜力学性能有很大的提高。

关键词：胶乳共混法天然橡胶纳米二氧化硅纳米复合材料

“胶乳共混法”天甲胶乳/二氧化硅纳米复合材料制备及其性能研究

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“胶乳共混法”天甲胶乳/二氧化硅纳米复合材料制备及其性能研究

过硫酸铵改性炭黑通过胶乳混合法补强天然橡胶胶乳

2009年全国高分子学术论文报告会

作者：彭政李永振邱权芳罗勇悦中国热带农业科学院农产品加工研究所农业部热带作物加工重点开发放实验室

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)偶联改性纳米二氧化硅(SiO),再通过乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),对提纯后的改性纳米二氧化硅进行红外表征,结果显示纳米二氧化硅表面接枝上了PMMA。将其与天甲胶乳(MG)混合,通... 详细信息

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)偶联改性纳米二氧化硅(SiO),再通过乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),对提纯后的改性纳米二氧化硅进行红外表征,结果显示纳米二氧化硅表面接枝上了PMMA。将其与天甲胶乳(MG)混合,通过胶乳共混法制备天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料。透射电镜分析结果表明改性后二氧化硅的分散性得到提高。采用扫描电镜对液氮脆断后的胶膜断面进行分析,改性后的纳米二氧化硅在橡胶基体中分散良好,粒径在60～100nm之间。经力学性能测试发现得到的复合材料胶膜力学性能较复合前有很大的提高。

关键词：纳米二氧化硅偶联改性天甲胶乳纳米复合材料胶乳共混法

来源： cnki会议评论

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高分子材料科学与工程 2012年第10期28卷 129-132页

作者：刘琥韩晶杰谢林生马玉录吴驰飞华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

用过硫酸铵水溶液改性炭黑,制备亲水性的炭黑悬浮液。通过红外光谱仪和热失重表征改性后炭黑表面含氧基团的变化。利用激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计观察炭黑水溶液的分散性和分散稳定性,改性前后粒径由155.7nm降到114.2 nm。采... 详细信息

用过硫酸铵水溶液改性炭黑,制备亲水性的炭黑悬浮液。通过红外光谱仪和热失重表征改性后炭黑表面含氧基团的变化。利用激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计观察炭黑水溶液的分散性和分散稳定性,改性前后粒径由155.7nm降到114.2 nm。采用胶乳共混法制备改性炭黑/天然橡胶胶乳复合材料的性能明显增强,拉伸强度提高14.5%,撕裂强度提高56.5%。通过扫描电镜(SEM)观察发现,改性后的炭黑在橡胶基体中粒径小且分散均匀,与基体的界面结合力增强,炭黑的补强效果得到提高。

关键词：过硫酸铵改性炭黑胶乳共混法天然橡胶胶乳

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炭黑补强天然橡胶胶乳制备纳米复合材料

炭黑补强天然橡胶胶乳制备纳米复合材料

作者：刘琥华东理工大学

学位级别：硕士

采用湿法工艺胶乳混合法制备亲水性炭黑补强天然橡胶胶乳的纳米复合材料,克服了传统干法制备工艺过程中的高污染、高能耗、工作环境差的缺点,同时具有优良的力学性能。首先用过硫酸铵(APS)水溶液氧化改性炭黑,制备亲水性的炭黑悬浮液。... 详细信息

采用湿法工艺胶乳混合法制备亲水性炭黑补强天然橡胶胶乳的纳米复合材料,克服了传统干法制备工艺过程中的高污染、高能耗、工作环境差的缺点,同时具有优良的力学性能。首先用过硫酸铵(APS)水溶液氧化改性炭黑,制备亲水性的炭黑悬浮液。通过红外光谱仪(FTIR)和热失重测试(TG)表征改性后炭黑表面含氧基团的变化。利用激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计(UV)观察亲水性炭黑的粒径及其在水溶液的分散稳定性。然后采用乳液共混法,将制备的改性炭黑(MCB)水溶液通过搅拌分散机均匀分散于天然橡胶胶乳,制备出亲水性炭黑补强天然胶乳的纳米复合材料。通过万能材料试验机测试硫化胶的物理机械性能,以及利用扫描电镜(SEM)观察了炭黑颗粒在橡胶基体中分散情况,提出了亲水性炭黑对天然胶乳的补强机理。最后利用Payne效应研究了填料网络化对制品的动态力学性能影响。主要研究成果如下：(1)使用过硫酸铵水溶液对炭黑表面氧化改性,增加了炭黑表面的含氧基团,提高了炭黑的亲水性,同时粒径明显减小,在水溶液中具有良好的分散稳定性。(2)采用胶乳混合法制备的改性炭黑/天然橡胶胶乳复合材料力学性能明显提高。改性炭黑在胶乳中的补强作用主要是填料与橡胶基体存在物理吸附和化学吸附共同作用的炭黑—胶乳网络。(3)填充橡胶在动态应变下表现为非线性粘弹行为,即储能模量随着应变振幅的增加而下降,而损耗模量会出现一个最大值。湿法工艺制备的硫化胶在低温时具有较高的损耗因子(tanδ),即优异的抗湿滑性;在高温时具有较低的损耗因子,即低滚动阻力。

关键词：过硫酸铵亲水性炭黑胶乳共混法橡胶补强填料-橡胶界面相互作用

石墨烯/NR/SSBR复合材料制备及性能研究

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石墨烯/NR/SSBR复合材料制备及性能研究

作者：井源青岛科技大学

学位级别：硕士

石墨烯作为一种新型纳米材料因其独有的特性能赋予轮胎等橡胶制品抗静电性能、高导热性能等一系列特殊性能要求。但是,石墨烯在轮胎中的应用面临诸多难点,其主要原因是石墨烯质量轻、比表面积大、易团聚,在橡胶基体中极难分散,无法达到... 详细信息

石墨烯作为一种新型纳米材料因其独有的特性能赋予轮胎等橡胶制品抗静电性能、高导热性能等一系列特殊性能要求。但是,石墨烯在轮胎中的应用面临诸多难点,其主要原因是石墨烯质量轻、比表面积大、易团聚,在橡胶基体中极难分散,无法达到理想的补强效果。本文在前人研究的基础上,探讨了石墨烯的分散机理,从制备工艺、化学改性等方面进行了优化研究,对rGO/NR/SSBR复合材料的制备和性能进行了深入研究,解决了石墨烯在橡胶基体中易团聚、难分散的难点问题,对推动石墨烯在橡胶中的应用具有重要意义。本文所做的主要工作如下:(1)分别用SU8010型扫描电镜、无转子流变仪、RPA2000、AI-70000M型万能拉力试验机、激光闪光导热分析仪、压差方法气体渗透仪、阻抗分析仪研究了不同含量和片径结构的石墨烯、氧化石墨烯对复合材料性能影响研究。通过激光闪光导热分析仪、压差方法气体渗透仪、阻抗分析仪测得复合材料的导热性参数、气密性参数、导电性参数。(2)研究了胶乳共混法制备rGO/NR/SSBR复合材料与机械混炼法制备rGO/NR/SSBR复合材料的性能差异。研究了四种不同还原剂还原氧化石墨烯对复合材料的性能影响。(3)研究了xNBR改性氧化石墨烯制备rGO/NR/SSBR复合材料性能影响,在一定程度上解决了氧化石墨烯与非极性基体不相容的问题。(4)提出了橡胶纳米复合材料层叠絮凝法,优化了传统胶乳共混法石墨烯易团聚,易沉降的问题,减少了废水的产生。相比于胶乳共混法制备rGO/NR/SSBR复合材料,层叠絮凝法制备的rGO/NR/SSBR复合材料在物理机械性能、导电性能、导热性能方面有了明显的提升,更有利于石墨烯在胶料中的均匀分散。

关键词：石墨烯层叠絮凝法胶乳共混法改性氧化石墨烯

改性氧化石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料性能研究

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改性氧化石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料性能研究

作者：赵宗祥青岛科技大学

学位级别：硕士

本文通过改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,并用硅烷偶联剂(KH-570)对氧化石墨烯进行了共价键改性。采用X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对制备的氧化石墨烯(GO)以及改性氧化石墨烯(KH-GO)进行了表征,验证功能化氧化石墨烯在复合材料中... 详细信息

本文通过改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,并用硅烷偶联剂(KH-570)对氧化石墨烯进行了共价键改性。采用X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对制备的氧化石墨烯(GO)以及改性氧化石墨烯(KH-GO)进行了表征,验证功能化氧化石墨烯在复合材料中的分散性得到了提高。通过多组对照实验,通过熔融共混法与胶乳混合法制备复合材料并探究两种方法对橡胶复合材料产生的性能影响,研究了不同份数的氧化石墨烯与改性氧化石墨烯填充到天然橡胶中产生的性能差异,实验结果表明:1.通过熔融共混法制备的GO/CB/NR复合材料在力学性能方面有显著提高。当氧化石墨烯填加量为0.75Phr时,力学性能达到最佳:100%定伸应力和300%定伸应力分别提升了21%和27.5%,拉伸强度提高了34%。而当KH-GO填充量为1Phr时,KH-GO/CB/NR复合材料的力学性能达到最佳:100%定伸应力和300%定伸应力分别提升了45%和25%,拉伸强度提高了58%,且随着填加份数的增加而增加。2.通过胶乳预共混法制备的复合材料力学性能增强效果更为明显,GO/CB/NR复合材料和KH-GO/CB/NR复合材料的拉伸强度分别提升48%、61%,撕裂强度分别增强了34%、57%,胶乳共混法能够提高氧化石墨烯以及改性氧化石墨烯在橡胶基质中的分散程度,对复合材料力学性能的提升效果优于熔融共混法。3.通过从磨耗量、微观形貌与多重分形谱分析等3个方面对复合材料的高温耐磨性能进行了研究。在温度为60℃,角度为15°,载荷为26.7N的工况下,GO/CB/NR复合材料的耐磨性分为两个阶段:在0-0.5Phr区间内,复合材料的磨耗量随着氧化石墨烯的增大而减小,含量为0.5Phr时,磨耗量为0.44mg。当氧化石墨烯的填充量达到0.75phr时,复合材料在60℃下的磨耗量开始增大,氧化石墨烯的含量达到1Phr时磨耗量为0.49mg。而对于改性氧化石墨烯制备的KH-GO/CB/NR复合材料,其高温磨耗随着改性氧化石墨烯填充量的增加呈线性下降,改性氧化石墨烯含量为1Phr时磨耗量为0.27mg,有效地降低了磨耗损失,复合材料表面磨纹更加平滑。

关键词：橡胶氧化石墨烯胶乳共混法熔融共混法高温磨耗

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石墨烯微片/天然橡胶纳米复合材料的研究

精密成形工程 2018年第2期10卷 61-66页

作者：张奇王猛荣文君钟博哈尔滨工业大学(威海)材料学院山东威海264209

目的研究石墨烯微片的添量对石墨烯微片/天然橡胶纳米复合材料性能的影响,并对机械共混法和胶乳共混法进行比较。方法探索复合材料的制备工艺,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱(RDS)、万能力学试验机等对石墨烯微片和石墨烯... 详细信息

目的研究石墨烯微片的添量对石墨烯微片/天然橡胶纳米复合材料性能的影响,并对机械共混法和胶乳共混法进行比较。方法探索复合材料的制备工艺,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱(RDS)、万能力学试验机等对石墨烯微片和石墨烯微片/天然橡胶纳米复合材料的形貌、结构以及性能进行分析和研究。结果测试结果表明,石墨烯微片作为填料添加到复合材料中,使复合材料的性能得到了增强。相比纯橡胶而言,石墨烯微片(10 phr)/天然橡胶复合材料的拉伸强度增加了41.5%,热导率增加了153.3%。结论石墨烯微片可以大幅度提高复合材料的性能,并且胶乳共混法制备的复合材料的性能要优于机械共混法制备的复合材料的性能。

关键词：石墨烯微片天然橡胶机械共混法胶乳共混法