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粘土/丁吡橡胶纳米复合材料的结构与性能研究


第 1 期  何少剑 等. 粘土/ 丁 吡橡 胶 纳 米 复 合 材 料 的 结 构 与 性 能 研 究  粘 土/ 丁 吡橡 胶 纳米 复合 材 料 的 结构 与 性 能研 究  何 少剑 , 王 益 庆 , 张 立 群 ¨  ( 1 . 华j E 电力 大 学 可 再生 能 源学 院 , 北 京  1 0 2 2 0 6 ; 2 . 北 京 化 工 大 学 纳米 材 料 先 进 制 备 技 术 与 应 用 科 学 教 育部 重 点 实  验室 , 北京 1 0 0 0 2 9 ; 3 . 北 京化 工 大学 北 京 市 新 型 高 分 子 材 料 制 备 与 加 工 重点 实 验 室 , 北京 1 0 0 0 2 9 )   摘要 : 采用乳液共沉法制备粘土/ 丁 吡橡 胶 纳 米 复 合 材 料 , 并对其结 构和性能进行研究 。结果表明 : 粘土/ 丁 吡橡  胶 纳 米 复合 材料 的 整体 分 散 效 果 较 好 , 粘土用量对纳米复合材料的类型有影响 ; 随着 粘 土 用 量 的 增 大 , 粘土/ 丁 吡橡 胶  混 炼 胶 和硫 化 胶 的储 能 模 量 逐 渐 增 大 , 硫 化 胶 的 损 耗 因 子 随 应 变 的 增 大 而增 大 , 邵尔 A型硬度和 1 0 0   定 伸应 力 逐 渐  增大, 气 密性 能 提高 ; 当粘 土 用 量 为 2 0份 时 , 复合材料的拉伸性能最佳。   关键 词 : 粘 土; 丁 吡橡 胶 ; 纳米复合材料 ; 动态力学性能 ; 物理性能 ; 气 密性 能  中 图分 类号 : TQ3 3 0 . 3 8  3 ; TQ3 3 3 . 9 8   文 献标 志码 : A  文章 编 号 : 1 0 0 0 — 8 9 0 x( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 0 5 — 0 6   现代 科学 技术 发展 使得 复合 化成 为材 料发 展  的必 然规 律 , 纳米 复合 材料 被认 为是 2 1 世 纪最 有  前途 的材 料之 一[ 1 ] , 其 中粘 土/ 聚合 物 纳米复 合 材  料 被认 为 是最 有应 用前 景 的复合 材料 。在 众多 无  机补 强体 中 , 粘 土 以其 独 特 的结 构 和性 能 得 到 广  泛 的重视 。   丁吡橡 胶胶 乳是 由丁 二烯 、 苯 乙烯 、 2 一 乙烯 基  吡啶通 过乳 液 聚合 制 成 的 三元 共 聚 物 水分 散 体 。   吡啶基 团上 的氮 原 子 有 一对 孤 对 电子 , 在水 相 中  很 容易 和缺 电子基 团 ( 如 氢 离子 ) 发 生作 用 , 相 当  于 在高 分子 上 接 阳 离子 , 使 其 带 正 电 。丁 吡橡 胶  乳 液与粘 土水 分 散 体 均 匀混 合 , 乳 胶 粒 子 和粘 土  片 层相互 穿插 , 在快 速 絮凝过 程 中 , 若加 入酸性 絮  凝剂, 则 丁 吡橡胶 中 的吡 啶基 团与 氢 离 子相 互 作  用, 带正 电 的丁 吡橡 胶 分 子 与带 负 电的粘 土 片 层  产 生吸 附作用 , 使 粘 土 与 丁 吡橡 胶 之 间 能够 产 生  很好 的界 面相 互作 用  ] , 从 而减 少粘 土片层 在 絮  凝 过 程 中相 互 聚 集 , 改 善 粘 土 片 层 在 基 体 中 的  分散 。   制 备 粘土 / 聚合 物纳 米 复合材 料 的方 法  很  多, 其 中乳 液共 沉 法 _ 5   是 一 种

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