纳米氧化锌/二氧化硅杂化体的制备及其对天然橡胶复合材料性能的影响

摘要

采用3-氰基丙基三乙氧基硅烷(CTOS)对二氧化硅(SiO2)进行了氰基化改性,并采用热溶剂法将纳米ZnO沉积于氰基官能化SiO2(SiO2-CN)表面,制备出纳米氧化锌/二氧化硅杂化体(ZnO@SiO2),并使用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜等对杂化结构进行表征.将ZnO@SiO2作为填料添加入天然橡胶中制备复合材料(NR/ZnO@SiO2),然后对ZnO@SiO2与橡胶的界面关系进行了分析,并研究了ZnO@SiO2对橡胶复合材料的硫化特性、力学性能的影响.结果表明,纳米ZnO成功沉积在SiO2-CN表面,并且NR/ZnO@SiO2复合材料表现出优异的机械性能和硫化特性.与天然橡胶相比,仅添加5份杂化体的NR/ZnO@SiO2复合材料的拉伸强度、100％定伸及300％定伸强度分别增加了150.2％、86.2％和65.5％,并且正硫化时间缩短了38.5％.