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纳米高岭土在橡胶塑料方面应用的研究

时间:2014-05-14 10:24:59

作者:世邦机器

专家采用钛酸酯类或硅烷类偶联剂与助偶联剂端f唑啉聚醚(ON337)等复合处理高岭土,研究了PP/EPDM/高岭土三元共混体系的脆韧转变现象,采用SEM、FTIR等方法分析了材料的微观形态结构。结果表明,高岭土经复合表面处理,可以在EP-DM含量较少的情况下提高PP/EPDM高岭土材料的韧性,与填料粒径相近和填料表面也理方法相同的PP/EPDM/CaCO3体系相比,PP/EPDM/高岭土材料的缺口冲击韧性和刚性均获提高。三元体系脆韧转变现象提前出现,可以由体系中橡胶、高岭土形成了“壳-核”结构加以解释。

大分子助偶联剂ON337的端基嗯唑啉环的化学性质相当活泼,在加工条件下与NDZ的焦磷酸基团发生开环反应,结果在高岭土的表面包覆了柔性分子界面层。高岭土的生产设备这层柔性分子层可与EPDM或PP的分子链发生物理缠结,加强了高岭土粒子与EPDM及基体树脂的作用,形成了以高岭土为“核”、塑性包覆层为“壳”的“核-壳”结构。这种结构在填料周围产生了塑性界面过渡区,增加了材料在应力作用下的塑性变形能力,故有利于PP/EPDM/高岭土体系或PP/高岭土复合体系韧性和强度的提高。因此认为高岭土磨粉机煅烧高岭土表面形成的塑性界面层(“壳-核”结构)是PP/EPDM/高岭土体系韧性提高的主要原因。煅烧高岭土的增韧效果比原土好,并且其粒径越小,提高材料韧性的幅度越大。

合成闸瓦主要由黏结剂、增强纤维、填料和摩擦性能调节剂组成。黏结剂体系是闸瓦中对温度较为敏感的部分,同时也起到整合其它组分共同发挥制动效能的作用。因此,提高摩擦材质的耐热性是提高闸瓦性能的重要手段。专家以纳米高岭土取代硫酸钡填充合成了闸瓦。通过采用不同高岭土以及对比硫酸钡实验,研究合成闸瓦的耐热性、力学性能和摩擦性能,探讨了高岭土作为合成闸瓦填料的可能性。结果表明,可提高闸瓦的冲击强度、压缩强度、压缩模量和硬度。纳米高岭土的加入对摩擦因数影响较小,但与硫酸钡相比,耐磨性可显著提高,还可降低合成闸瓦的高温热衰退程度。

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