丁腈胶/纳米碳酸钙/甲基丙烯酸锌复合材料的微观形态与力学性能

摘要

纳米碳酸钙是一种重要的纳米材料,它的表面改性和应用已经引起了国内外学者的广泛关注.近年来,它在橡胶中的补强作用也已经成为了研究热点,但是纳米碳酸钙和甲基丙烯酸锌(ZDMA)的协同补强作用却很少被研究者注意.本文主要制备了丁腈胶、纳米碳酸钙和ZDMA三相纳米复合材料.采用了3种不同的纳米碳酸钙,其中U-CaCO3是一种未改性的纳米碳酸钙;CCR是硬脂酸表面处理的商品纳米碳酸钙;M-CaCO3是一种自制的新型改性纳米碳酸钙.本文详细研究了纳米碳酸钙和ZDMA之间的协同补强效应.在过氧化物硫化体系中,CCR和ZDMA对丁腈胶有明显的协同补强效应.在硫黄和过氧化物复合硫化体系中,M-CaCO3和ZDMA对丁腈胶有明显的协同补强效应.复合硫化体系的应用明显改善了硫化胶的拉断伸长率.丙酮抽提试验表明M-CaCO3和橡胶基体已经形成了紧密的结合.扫描电镜(SEM)显示M-CaCO3粒子在橡胶基体中分散良好,NBR/M-CaCO3/ZDMA硫化胶的力学性能要远远优于NBR/M-CaCO3硫化胶的力学性能,ZDMA的添加显著改善了M-CaCO3在NBR中的分散性和结合力.