納米凹凸棒填充胎面膠應(yīng)用的研究畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-23 14:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 射電鏡和掃描電鏡圖片。由圖2a可見，凹凸棒土呈一種納米纖維狀，其直徑為20～40 nm，長度為500～5000 nm ，單晶平行排列形成晶束，晶束又相互聚集形成各種聚集體。由圖2b 的掃描電鏡圖片可見，凹凸棒土為)由晶束(也包括棒晶)間相互聚集而形成的各種聚集體(~)。表1 凹凸棒土的主要成分凹凸棒石為一種晶質(zhì)水合鎂鋁硅酸鹽礦物，其理想的化學(xué)分子式為：Mg5Si8O20(OH)2(OH2)44H2O，具有介于鏈狀結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)之間的中間結(jié)構(gòu)。橡膠使用的傳統(tǒng)補強劑為白炭黑和炭黑，由于AT儲量豐富，因此開發(fā)利用廉價的AT資源作為橡膠補強劑具有重要意義。但由于AT的比表面積大、表面活性高、易團聚，且表面含有大量的硅羥基，與高聚物的親和性較差，因此在橡膠和塑料中往往只能作為惰性填料使用，因而需用改性劑對AT表面改性以增加其與高分子基體的相容性。 硅烷偶聯(lián)劑改性凹凸棒土偶聯(lián)劑的分子中具有兩種不同的反應(yīng)性基團的有機硅化合物，可以形成無機相——硅烷偶聯(lián)劑——有機相的結(jié)合，從而使有機物與無機材料界面間獲得較好的黏接強度。偶聯(lián)劑對納米凹凸棒土表面進行處理可制造功能性的納米凹凸棒土產(chǎn)品。國外納米凹凸棒土表面處理用偶聯(lián)劑有十幾種，現(xiàn)在介紹以下幾種主要的有機表面改性處理方法：I 鈦酸酯偶聯(lián)劑表面處理[8]：鈦酸酯偶聯(lián)劑與納米凹凸棒土表面的自由質(zhì)子形成化學(xué)鍵，主要是 TiO鍵。經(jīng)過鈦酸酯表面處理后，表面覆蓋一層有機分子膜，使其表面性能發(fā)生了變化。II 硅烷偶聯(lián)劑表面處理[9]：硅烷偶聯(lián)劑是開發(fā)最早、應(yīng)用最廣的一類偶聯(lián)劑。對納米凹凸棒土表面處理較為有效的是一種多組分硅烷偶聯(lián)劑，它能使納米凹凸棒土表面硅烷化。實踐證明，一般的硅烷偶聯(lián)劑與納米凹凸棒土表面不發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。多組分硅烷偶聯(lián)劑和納米凹凸棒土表面反應(yīng)機理一般是通過如下的表面反應(yīng)過程實現(xiàn)的III鋁酸酯等偶聯(lián)劑表面處理[8]：鋁酸酯偶聯(lián)劑用于納米凹凸棒土粉末的表面處理有獨特的優(yōu)點。它可以改善納米凹凸棒土粉末產(chǎn)品的加工性能和物理機械性能，且常溫下是固體，顏色淺，無毒，使用方便，熱穩(wěn)定性較高。這種偶聯(lián)劑的表面處理機理和鈦酸酯偶聯(lián)劑的處理機理相類似，經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑處理之后它和納米凹凸棒土粉末表面形成不可逆的化學(xué)鍵，所以處理后納米凹凸棒土粉末表面性能優(yōu)于鈦酸酯偶聯(lián)劑處理的納米凹凸棒土粉末產(chǎn)品。用于納米凹凸棒土粉末表面處理的其他偶聯(lián)劑還有鋯酸酯偶聯(lián)劑、鋅酸酯偶聯(lián)劑、鉻酸酯偶聯(lián)劑等[8]。天然橡膠，是指從巴西橡膠樹上采集的天然膠乳，經(jīng)過凝固、干燥等加工工序而制成的彈性固狀物。天然橡膠是一種以聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物，分子式是（C5H8）n，其聚異戊二烯含量在90％以上，還含有少量的蛋白質(zhì)、脂肪酸、糖分及灰分等?！ √烊幌鹉z的物理特性。天然橡膠在常溫下具有較高的彈性，稍帶塑性，具有非常好的機械強度，滯后損失小，在多次變形時生熱低，因此其耐屈撓性也很好，并且因為是非極性橡膠，所以電絕緣性能良好。 天然橡膠的化學(xué)特性。因為有不飽和雙鍵，所以天然橡膠是一種化學(xué)反應(yīng)能力較強的物質(zhì)，光、熱、臭氧、輻射、屈撓變形和銅、錳等金屬都能促進橡膠的老化，不耐老化是天然橡膠的致命弱點，但是，添加了防老劑的天然橡膠，有時在陽光下曝曬兩個月依然看不出多大變化，在倉庫內(nèi)貯存三年后仍可以照常使用。 天然橡膠的耐介質(zhì)特性。天然橡膠有較好的耐堿性能，但不耐濃強酸。由于天然橡膠是非極性橡膠，只能耐一些極性溶劑，而在非極性溶劑中則溶脹，因此，其耐油性和耐溶劑性很差，一般說來，烴、鹵代烴、二硫化碳、醚、高級酮和高級脂肪酸對天然橡膠均有溶解作用，但其溶解度則受塑煉程度的影響，而低級酮、低級酯及醇類對天然橡膠則是非溶劑。丁苯橡膠1,3丁二烯和苯乙烯經(jīng)共聚制得的彈性體。丁苯橡膠是合成橡膠的一種。結(jié)構(gòu)式為： 丁苯橡膠是產(chǎn)量最大的通用合成橡膠，有乳聚丁苯橡膠 、溶聚丁苯橡膠。丁苯生膠是淺黃褐色彈性固體，密度隨苯乙烯含量的增加而變大，耐油性差，但介電性能較好；生膠抗拉強度只有2035千克力/平方厘米，加入炭黑補強后，抗拉強度可達250280千克力/平方厘米；其黏合性、彈性和形變發(fā)熱量均不如天然橡膠，但耐磨性、耐自然老化性、耐水性、氣密性等卻優(yōu)于天然橡膠，因此是一種綜合性能較好的橡膠。丁苯橡膠是橡膠工業(yè)的骨干產(chǎn)品，它是合成橡膠第一大品種，綜合性能良好，價格低，在多數(shù)場合可代替天然橡膠使用，主要用于輪胎工業(yè)，汽車部件、膠管、膠帶、膠鞋、電線電纜以及其它橡膠制品。順丁烯橡膠，由丁二烯聚合制 得的結(jié)構(gòu)規(guī)整的合成橡膠。與天然橡膠和丁苯橡膠相比，硫化后的順丁橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性特別優(yōu)異，動負荷下發(fā)熱少，耐老化性尚好，易與天然橡膠、氯丁橡膠或丁腈橡膠并用。根據(jù)順式1，4含量的不同，順丁橡膠又可分為低順式（順式1，4含量為35％～40％）、中順式(90％左右)和高順式（96％～99％）三類。 高順式順丁橡膠分子間力小，分子量高，因而分子鏈柔性大,玻璃化溫度低（Tg=110℃），在常溫?zé)o負荷時呈無定形態(tài)，承受外力時有很高的形變能力，是彈性和耐寒性最好的合成橡膠。且由于分子鏈比較規(guī)整，拉伸時可以獲得結(jié)晶補強，加入炭黑又可獲得顯著的炭黑補強效果，是一種綜合性能較好的通用橡膠。 第三章 實驗，設(shè)備與儀器表2 實驗原材料原材料名稱生產(chǎn)廠家天然橡膠馬來西亞丁苯橡膠1502吉林石化順丁橡膠齊魯石化氧化鋅河南省固始縣鵬鑫鋅化有限公司硬脂酸中國石化有限公司促進劑NOBS浙江黃巖東橡膠助劑有限公司硫磺浙江黃巖東橡膠助劑有限公司石蠟蘭州市西固城有限公司防老劑4010NA濮陽市光璞石化有限責(zé)任公司凹凸棒土AT盱眙市盱眙化工有限責(zé)任公司白炭黑濮陽市光璞石化有限責(zé)任公司 表3 實驗儀器及廠家名稱生產(chǎn)廠家單刀式切膠機6601型無錫市第一橡塑機械設(shè)廠開放式煉膠機XK160無錫市第一橡塑機械有限公司平板硫化機QLB50D/Q無錫市第一橡塑機械公司無轉(zhuǎn)子硫化儀GTM2000A高鐵科技股份有限公司電子式拉力試驗機DL2500N江都市新真威試驗機械有限責(zé)任公司門尼粘度試驗機GT7080S2高鐵檢測儀器有限公司電子比重直讀天平XS365M高鐵科技股份有限公司橡膠硬度計紹爾式LXA型江都市真威試驗機械有限責(zé)任公司沖片機CP25江都市試驗機械廠 表4 實驗配方他一配 配方名稱一二三四五六七八九十NR50505050505050505050BR30303030303030
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