黏土-天然橡膠納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)性能及其在工程胎胎面中的應(yīng)用研究.pdf

1、本實驗采用乳液插層法,制備蒙脫土、累托石兩種黏土補強天然橡膠(NR)納米復(fù)合材料,并按兩種不同方式加入界面劑:直接添加(NR100)或替代等量天然橡膠(NR90),研究黏土種類及界面劑對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明:與蒙脫土天然橡膠納米復(fù)合材料(MMT／NR)相比,累托石天然橡膠納米復(fù)合材料(REC／NR)的綜合性能較好:交聯(lián)密度較高,定伸較大,拉伸及撕裂強度較強,耐磨性能較好,抗?jié)窕阅茌^高,抗切割性能較低,抗拉伸疲勞性能基本不

2、變。與直接添加界面劑相比,界面劑替代等量天然橡膠的綜合性能較好,尤其是耐磨性能得到明顯提高。
　　 在累托石用量20phr,界面劑等量取代天然橡膠的基礎(chǔ)上,通過配方設(shè)計與性能的研究,探索了并用不同用量和種類的納米填料對累托石／天然橡膠納米復(fù)合材料性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn):
　　 1.在20phr累托石補強的基礎(chǔ)上并用少量(5-20phr)炭黑(N330)后,材料的基本力學(xué)性能及抗?jié)窕阅芑静蛔?而抗切割性能及磨耗性能得到提

3、高。炭黑并用量15-20phr時是最佳并用比,復(fù)合材料的抗切割性能和磨耗性能分別提48％和20％左右,但隨著炭黑并用量的增加,REC／NR納米復(fù)合材料的生熱逐漸升高；與相同用量炭黑補強的天然橡膠納米復(fù)合材料相比,累托石與炭黑并用補強材料的定伸應(yīng)力較高,抗?jié)窕阅芗翱骨懈钚阅茌^好,但耐磨性能較差。
　　 2.在累托石補強的基礎(chǔ)上并用白炭黑(VN3),抗切割性能逐漸提高,REC20／Si20耐切割性能最好,提高約50％；磨耗性能增強

4、,在白炭黑并用量15phr時耐磨性最好,提高約27％:材料的抗?jié)窕阅茈S著白炭黑用量的增大逐漸增強,但動態(tài)壓縮生熱逐漸增加。與相同用量白炭黑補強天然橡膠納米復(fù)合材料相比,累托石與白炭黑并用補強的天然橡膠納米復(fù)合材料的定伸較高,拉伸及撕裂強度稍低,永久變形較大,生熱稍高,耐磨及抗切割性能較差。
　　 蒙脫土屬于層狀硅酸鹽,形狀因子較大,可以對裂紋產(chǎn)生阻隔能力,因此本文研究了蒙脫土對材料耐疲勞性能的影響,發(fā)現(xiàn),少量蒙脫土替代等量炭黑