石墨增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、納米復(fù)合材料的研究是21世紀(jì)材料學(xué)科研究的重點(diǎn)，納米復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重大意義。橡膠納米復(fù)合材料作為一種高分子基納米復(fù)合材料正得到了蓬勃發(fā)展，同時(shí)，石墨/聚合物納米功能復(fù)合材料是一種新興的功能復(fù)合材料，與常規(guī)聚合物/石墨功能復(fù)合材料相比，具有添加少量石墨，就可以得到性能良好的復(fù)合材料同時(shí)由于膨脹石墨具有良好的導(dǎo)電性和自潤(rùn)滑性以及在受高溫迅速膨脹等性質(zhì)，可制備許多性能優(yōu)良的納米功能復(fù)合材料。 “粘土晶層懸浮液/橡膠乳

2、液互穿納米復(fù)合技術(shù)”簡(jiǎn)稱乳液共混法是張立群教授等提出的一種簡(jiǎn)便高效的納米復(fù)合技術(shù)。 本論文基于乳液共混法制備了石墨/丙烯酸酯橡膠納米復(fù)合材料。同時(shí)研究了不同共混方法、膨脹石墨用量以及表面活性劑對(duì)石墨/丙烯酯橡膠復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。 同時(shí)，本論文還選用已經(jīng)商品化的超細(xì)石墨粉，采用直接共混法使其與氫化丁腈橡膠復(fù)合，研究其對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能及摩擦磨損性能的影響。 此外，對(duì)比了冷輥與熱輥工藝，考察不同實(shí)驗(yàn)工藝對(duì)膨

3、脹石墨在橡膠中分散以及對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能影響。 在石墨/丙烯酸酯橡膠復(fù)合材料的研究結(jié)果中表明，使用乳液共混工藝，石墨在橡膠基體中可達(dá)到納米級(jí)分散；在膨脹石墨添加量相同的條件下，使用乳液共混法得到的石墨/丙烯酸酯橡膠復(fù)合材料力學(xué)性能優(yōu)于直接共混法；同時(shí)隨著石墨添加量的增加，混煉膠硫化時(shí)間有縮短的趨勢(shì)，石墨/丙烯酸酯橡膠復(fù)合材料力學(xué)性能增加，此外，通過(guò)改變表面活性劑種類的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，膨脹石墨添加量相同時(shí)，采用高分子表面活性劑與小分

4、子表面活性劑相比填料在復(fù)合材料中分散狀況相近，但用高分子表面活性劑石墨/丙烯酸酯橡膠復(fù)合材料的力學(xué)性能略有下降，其在石墨/丙烯酸酯橡膠復(fù)合材料中有增塑作用。另外，對(duì)于不同硫化體系的實(shí)驗(yàn)表明，與硫磺硫化體系相比，采用TCY硫化體系可以得到力學(xué)性能更優(yōu)異的材料。在超細(xì)石墨/氫化丁腈復(fù)合材料研究結(jié)果中表明，添加石墨是降低橡膠材料摩擦系數(shù)的一個(gè)有效的方法，同時(shí)超細(xì)石墨填充量對(duì)復(fù)合材料摩擦磨損性能影響較大，在超細(xì)石墨填充量較少的情況下(<20pk