有机粘土/丁基橡胶纳米复合材料的结构与性能
2021-07-23王江乐梁玉蓉任绒艇刘兵兵
橡胶工业 2021年12期
关键词:复合材料
王江乐,梁玉蓉,任绒艇,刘兵兵,孙 琪
(太原工业学院 材料工程系,山西 太原 030008)
丁基橡胶(IIR)是一种饱和的非极性弹性体,是异丁烯和少量异戊二烯构成的线形高分子共聚物。共聚物中异丁烯结构单元占有非常高的比例,造成大分子链上取代基(甲基)的数量比较多。空间位阻也因此变得很大,分子链运动困难,因此IIR的分子链柔顺性很差。由于较差的分子链柔顺性可以有效阻止气体分子透过,所以IIR具有极佳的气密性。
层状硅酸盐类矿物因为其独特的片层结构、低廉的价格以及丰富的资源,常被视为制备粘土/聚合物纳米复合材料[1-5]的最佳选择,这类复合材料不仅力学性能和耐热性能出众,同时还拥有良好的阻燃性能及气体阻隔性能[6-9]。粘土/IIR纳米复合材料之所以获得优异的气密性和力学性能是因为橡胶基质中分散了大量纳米尺寸的粘土片层。本工作以填充不同用量的有机粘土(OC)I.44P的IIR为研究对象,采用熔体共混法制备OC/IIR纳米复合材料(IIRCNs),考察复合材料的物理性能、分散相态及气体阻隔性能等与OC用量之间的关系。
1 实验
1.1 主要原材料
IIR,中国石化北京燕山分公司产品;OC,牌号I.44P,美国Nanocor公司产品
1.2 基本配方
IIR 100,氧化锌 5,硬脂酸 2,防老剂D 1,硫黄 2份,促进剂MBT 0.5,促进剂TMTD 0.2,OC 变量。
1.3 试样制备
先将IIR和OC在开炼机上混炼,再按照氧化锌、硬脂酸、促进剂MBT、促进剂TMTD、硫黄和防老剂D的顺序依次加入其他配合剂,打包打卷处理,混炼均匀后出片。
将混炼胶置于平板硫化机上硫化,硫化条件为160 ℃/10 MPa×t90。……
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