《纳米蒙脱土在轮胎用橡胶中的应用研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纳米蒙脱土在轮胎用橡胶中的应用研究（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要本课题通过选用实验室自制的有机蒙脱土，采用机械共混法制各天然橡胶顺丁橡胶蒙脱土纳米复合材料、天然橡胶丁苯橡胶蒙脱土纳米复合材料，研究了有机蒙脱土种类和含量、复合填料体系等因素对聚合物有机蒙脱土复合材料的力学性能、耐磨性能、耐老化性能能和耐溶剂性能等的影响。全文的主要内容有：( 1 ) 利用机械共混法制备出了N R B R O M M T 复合材料，研究了O M M T 在轮胎胎侧胶中的应用。通过综合性能测试选择出O M M T 的最佳牌号和最佳用量。利用X R D 测试和T E M 观察确认制备出了剥离型N R B R O M M T 纳米复合材料；综合性能显示最佳用量3 0p h r 时
2、，拉伸强度和撕裂强度分别提高了7 5 和5 4 ，溶胀指数也降低了2 2 ，耐溶剂性能提高明显。而且典型的工业胎侧橡胶配方的性能测试结果显示，3 0p l l rO M M T 代替等量高耐磨碳黑时，性能提高明显，尤其是对于胎侧胶比较关键的撕裂强度指标从4 8 6 K N m 提高到了5 8 8 K N m ：同时普通碳酸钙等量替代炭黑，可以在保证复合材料性能的情况下，降低了成本。( 2 ) 研究了O M M T 在轮胎胎面胶中的应用，同样通过综合性能测试确定最佳o M M T 牌号和最佳添加量；通过T E M 观察，确认成功制各出了剥离型N R S B R O M M T 纳米复合材料。O
3、M M T 在轮胎胎面橡胶配方研究显示，当复合填料体系为有机蒙脱土厂碳黑，碳酸钙= 3 3 0 1 5 p h r 时，磨耗体积从O 5 6 5c n l 3 1 6 1 K m 降低到了0 4 8 3 咖3 1 6 1 K r n ，同时复合材料的拉伸强度、撕裂强度耐溶剂性能最为优异，O M M T 在轮胎工业配方中的优异性能表明其在轮胎工业中具有良好的应用前景。关键字：天然橡胶；顺丁橡胶；丁苯橡胶；有机蒙脱土青岛大学硕士学位论文A b s t r a c t啦Sp a p e rf o c u s e do nt h eO M M Tm a d eb yo u ro w nl a b o
4、r a t o r y , t h e0 M M T卜限B 刚O M M Ta n dN 刚S B I V O M M Tn a n o c o m p o s i t e sw e r ep r e p a r e db ym e c h a n i c a lb l e n d i n g w em a i n l ys t u d i e dt h ei m p a c to ft h ek i n d sa n dt h ec o n t e n t so ft h eO M M To nt h em e c h a n i c a lp r o p e r t i e s ，w e
5、a rr e s i s t a n c e ，a n t i a g i n gp r o p e r t i e sa n ds o l v e n tr e s i s t a n c eo ft h ec o m p o s i t e s T h em a i nc o n t e n t sa r ea Sf o l l o w s ：T h eN R B R O M M Tc o m p o s i t e sw e r ep r e p a r e db ym e c h a n i c a lb l e n d i n g ，w es t u d i e dt h ea p
6、p l i c a t i o n st h e0 M M T0 1 1t h et i r es i d e w a l l w es e l e c t e dt h eb e s tb r a n do fO M M Ta n dt h eb e s td o s a g e t h r o u g hac o m p r e h e n s i v ep e r f o r m a n c et e s t T h ee x f o l i a t e dN R B R O M M Tn a n o c o m p o s i t e sw e r ep r e p a r e db
7、yt h eu s i n go fX R Da n dT E M ；w h e nt h ea m o u n ti s3 0p h r ，t h et e n s i l es t r e n g t ha n dt e a rs t r e n g t hi n c r e a s e db y7 5 a n d5 4 s e p e r a t e l y , t h es w e l l i n gi n d e xr e d u c e db y2 2 ，s o l v e n tr e s i s t a n c ei n c r e a s e ds i g n i f i c
8、 a n t l y A n dt h et e s tr e s u l t so fat y p i c a li n d u s t r ys i d e w a l lr u b b e rs h o w e dt h a t , w h e nt h es a m ea m o u n t3 0p h r O M M Tc o n t o u rp l a c e dt h eh i 曲w e a r - r e s i s t a n tc a r b o nb l a c k ，t h ep e r f o r m a n c ei n c r e a s e ds i g n
9、i f i c a n t l y ，e s p e c i a l l yak e yi n d i c a t o rf o rc o m p a r i s o ns i d e w a l lr u b b e r - - t h et e a rs t r e n g t h ：i n c r e a s e df r o m4 8 6 l mt o5 8 8 K N m ：A tt h es a m et i m e ，t h ee q u i v a l e n tc a l c i u mc a r b o n a t ea l t e m a t i v e do r d i
10、 n a r yc a r b o nb l a c kc o u l dr e d u c e dc o s t sw h e nt h ep e r f o r m a n c eo fc o m p o s i t em a t e d a l sc o u l db ee q u a l W es t u d i e dt h ea p p l i c a t i o n so ft h eO M M 【To nt h et i r et r e a d ，t h es a m ea st h eN R B R O M M T , W i t ht h ec o m p r e h e
11、 n s i v ep e r f o r m a n c et e s tw ed e t e r m i n e dt h eo p t i m u mk i n da n dc o n t e n t so ft h eO M M T a n dt h eT E Mt e s ts h o w e dw eh a dp r e p a r e dt h ee x f o l i a t e dN R S B R o M M Tn a n o c o m p o s i t e s T h es t u d i e so ft h eO M M Ti nt h et i r et r e
12、a dr u b b e rf o r m u l a t i o ni n d i c a t e d e dt h a tw h e nt h ec o m p o s i t ef i l l e rs y s t e mw a sO M M T C B C a C O t = 3 3 0 l5 p h r , t h ew e a rv o l u m er e d u c e df r o m0 5 6 5 c m 1 61K mt o0 4 8 3e m 3 1 6 1 K m a tt h eS a l n et i m et h et e n s i l es t r e n
13、g t h 、t e a rs t r e n g t ha n dt h es o l v e n tr e s i s t a n c eh a dt h eb e s tp e r f o r m a n c e t h eo u t s t a n d i n gp e r f o r m a n c eo ft h eO M M Ti nt h et i r ef o r m u l a t i o ns h o w e dt h a tt h e0 M M Th a sag o o dp r o s p e c ti nt h et i r ei n d u s t r y K e
14、 y w o r d s ：N R ；B R ；S B R ；O M M T2学位论文独创性声明本人声明，所呈交的学位论文系本人在导师指导下独立完成的研究成果。文中依法引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。本人如违反上述声明，愿意承担由此引发的一切责任和后果。论文作者签名：弓J 、盘斗为飘叶磊日学位论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接
15、相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为青岛大学。本学位论文属于：保密口，在年解密后适用于本声明。，不保密刚( 请在以上方框内打“4 ”)论文作者签名：二卜固斗邑日期：乙。7 年厂月乡日别程钰翻君日期乙7 年髟日( 本声明的版权归青岛大学所有，未经许可，任何单位及任何个人不得擅自使用)第章文献综述第一章文献综述1 1前言纳米科学技术是二十世纪八十年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技。1 9 9 0 年7月在美国巴尔基摩召开的国际第一届纳米科学技术会议，正式把纳米材料科学作为材料科学的一个新的分支公布于世【1 。纳米材料被定义为颗粒或尺寸至少在一维尺寸上小于l O O n m ，且必须具有截然不同于
16、块状材料的电学、光学、热学、化学或力学性能的一类材料体系【2 卅。纳米材料科学的诞生标志着材料科学己进入了一个新的层次，人们的认识延伸到了过去未受重视的纳米尺度，这为发展高性能新材料和改善现有材料的性能提供了一个新的途径。随着现代科技的日新月异，高分子材料也得到了迅速的发展，尤其是在人类文明快速发展的今天，高分子材料的开发与利用扮演着更加重要的角色。由于天然资源有限，而且人类生活上的需求往往不足，因此以组合的方式开发新材料就显得更迫切，更重要。为了获得高性能的材料，技术的提升俨然成为最重要的课题之一，利用物理或化学方法将高分子与无机材料复合的方式，来得到优异的新型的高分子材料，以改善原材料的特性，除了较为经济、较为高效之外，还可以满足市场上的需求，因此也就成为近几年来研究开发新材料的一种趋势。复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。2 0 世纪4 0 年
