凹凸棒石/硅橡胶复合材料的热氧化降解和老化性能研究

摘要

本文采用高压均质结合对辊挤压工艺对天然凹凸棒石进行棒晶解离得到了纯度较高和比表面积较大(133.7 m^(2)/g)的纳米解离凹凸棒石.进一步通过机械共混法分别将天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石与硅橡胶生胶复合制备了天然凹凸棒石-硅橡胶和纳米解离凹凸棒石-硅橡胶材料,研究了天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石对凹凸棒石/硅橡胶复合材料热氧化降解和老化性能的影响.结果表明,天然凹凸棒石-硅橡胶和纳米解离凹凸棒石-硅橡胶在300℃热氧老化处理0.5 h后,相比于纯硅橡胶,初始5%失重温度从385℃提高至396~399℃.系列表征结果表明,天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石增强了纳米粒子与硅橡胶之间的相互作用从而抑制了纳米颗粒聚集,并且可显著提高硅橡胶侧链Si-CH_(3)的保存率,从而提高了该复合材料的热氧化降解和老化性能.此外,纳米解离凹凸棒石可大大抑制纳米粒子的长大;因此老化后,纳米解离凹凸棒石-硅橡胶表现出了比硅橡胶(10.6%、7.4%和5.0%)更高的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度保留率(40.6%、34.9% 和30.1%).