张继华,王 超,皂伟涛,李 莉,刘小艳,杨 元,王 昊

(航天材料及工艺研究所,北京 100076)

橡胶是一种具有高弹性特征的高分子材料,广泛应用于密封件、阻尼器和轮胎等工程产品中[1].纯橡胶的力学性能普遍偏低,严重制约了其应用.橡胶补强技术一直是橡胶类材料的研究重点.纳米增强技术是最常用的一种橡胶补强方法[2,3],是将纳米填料以一定的工艺填充到橡胶中获得纳米复合材料的方法.当橡胶复合材料受到外力作用时,分散良好的纳米填料可有效约束橡胶分子的链滑移,实现橡胶的力学强韧化.由于纳米填料具有高的比表面积,过量的纳米填料在橡胶中容易团聚,因此不仅会降低补强作用,而且还会造成加工方面的困难[4].纳米填料/橡胶间的界面对其补强能力有关键性影响[5],强的纳米填料/橡胶界面可以有效传递应力,提高补强效果,同时改善填料的分散性; 而弱的界面则会加剧填料的聚集,降低补强效果.因此,如何提高纳米填料与橡胶间的界面作用一直是橡胶纳米增强技术中值得挑战的研究热点[6].

在众多的纳米填料中,蒙脱石及高岭土等二维层状纳米填料因来源广泛且价格低廉,在纳米增强橡胶技术中应用广泛[7].将蒙脱石通过一定工艺混入橡胶中后,橡胶分子将插入到层状蒙脱石内部,造成蒙脱石聚集体被剥离或层间距离增大,从而在橡胶中获得单层或多层纳米层状结构,实现有效补强[8,9].天然的蒙脱石表面……