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纳米高岭土在聚合物方面应用的研究实例

时间:2014-05-13 10:24:55

编辑:世邦机器

专家认为纳米高岭土的较小粒径达到20〜80nm,而硫酸钡的粒径为10〜20pm,巨大的表面能以及硅酸盐体系与橡胶分子链的作用使得高岭土对橡胶的补强作用要远大于硫酸钡。这种补强行为阻碍了橡胶分子链的大幅度滑移和断裂。使得材料的模量和强度有所提高。冲击能的吸取主要由橡胶弹性及塑性变形和纤维的拔出来完成。

高岭土的加入降低了橡胶的一部分弹性,但同时提高了分子链段断裂解体的强度,并且增大纤维拔出所需克服的能量,因此冲击强度有所提高。添加纳米高岭土的性能要明显高于普通高岭土,说明随着高岭土片层厚度降低至纳米级,补强效果更加明显。另外,纳米高岭土通过补强作用可以显著提高橡胶的耐磨性和耐热性。从而使闸瓦体系中橡胶部分的耐磨性和耐温性得以增强,所以合成闸瓦的磨耗量有明显降低。而纳米高岭土片层状结构可有效阻碍热传导及热分解,提高了材质的耐热能力,尤其是高温抗剪能力增强。而低速条件下,填充硫酸钡的材料摩擦因数较高,这可能与材料的硬度和弹性模量较低,导致其和对偶的实际贴合面积较大有关。

专家以天然层状硅酸盐――白泥(高岭土与白云母的混合物)作为复合组分,高极性的二甲基亚砜为先驱层间交换剂,高岭土生产线采用多步交换反应方法,将聚丙烯酸丁酯嵌人白泥(高岭土和白云母的混合物)的高岭土层间,将所得的白泥层状混杂物与热塑性弹性体丁苯三嵌段共聚物,在160℃共混,制得了新型混杂纳米复合热塑性弹性体,在白泥的质量分数为0.5%〜6.0%范围内,复合弹性体的拉伸强度、断裂伸长率及高温玻璃化转变温度分别为15.7MPa、598.3%和96℃升高至26.76MPa、846.0%和156℃,而低温玻璃化转变温度仍保持为-76℃,透明度也保持不变,具有较高力学性能。

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