改性硅微粉在天然橡胶中的性能研究
2015-07-13张栋栋王继虎温绍国汪鹏主殷常乐杜中燕李灏
张栋栋,王继虎,温绍国,汪鹏主,殷常乐,杜中燕,李灏
(1.上海工程技术大学 化学化工学院,上海 201602;2.江苏泓灏新材料有限公司,江苏 南京 211131)
无机粉体作为聚合物复合材料的一种重要填料,日益受到人们的重视。它不仅能降低材料的成本,而且能提高聚合物的各种性能,诸如强度、刚性、热变形温度、导热性、耐蚀性、阻燃性、绝缘性等[1]。
硅微粉是一种非金属矿物,主要成分为SiO2,其表面含有丰富的羟基结构,与高聚物间的界面性质存在差异,相容性差,难以均匀分散[2]。因此,对硅微粉进行表面改性尤为重要。目前对硅微粉的改性方法主要是偶联剂,种类丰富[3-6]。改性后的硅微粉与高聚物的相容性和分散性大大改善,材料的综合性能也得到提升。已被广泛应用于橡胶、塑料、涂料和胶黏剂等领域。
双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)和钛酸酯偶联剂都是常见的改性剂。其中,Si69 是双功能偶联剂,一方面起着偶联的作用,另一方面为橡胶的硫化提供硫[7]。钛酸酯偶联剂中RO—是可水解的短链烷氧基,能与无机物表面羟基起反应,达到化学改性的目的[8-10]。本文探究了Si69 和钛酸酯改性硅微粉的效果以及应用在橡胶中对复合材料的影响。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
硅微粉(400 目)、酞酸酯均为工业级;Si69,分析纯;天然橡胶;其他助剂均为市售橡胶工业常用原材料。
Ls13320 激光粒度分析仪;ND6-2L 球磨机;XK-160A 开放式开炼机;QLB 350 ×350 ×2 平板硫化机;TCS-2000 智能拉力试验机;XY-1 绍尔A 型硬度计;AVATAR370 红外光谱仪;S-3400N 扫描电子显微镜。
1.2 硅微粉的改性
偶联剂、去离子水和乙醇按体积比1∶1∶2 混合,调pH=4,同时磁力搅拌12 min,使偶联剂充分水解。……
