应用硅烷偶联剂改性纸浆纤维与天然橡胶制备的复合材料性能

摘要

将纸浆纤维用碱溶液和剪切处理得到纤维素纤维(PF),经硅烷偶联剂(KH570)改性处理,依据共沉淀方法,用乙醇溶液将纤维素纤维和天然胶乳(NRL)混合乳液絮凝成母胶,利用橡胶混炼-硫化工艺制备“改性纤维素纤维-天然橡胶”复合材料;应用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察纤维素纤维、“改性纤维素纤维-天然橡胶”复合材料微观形貌,应用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测试硅烷偶联剂(KH570)改性纤维素纤维官能团,依据相关国家标准测试“改性纤维素纤维-天然橡胶”复合材料的硫化特性、硬度、回弹性、耐磨性能、力学性能;分析纤维素纤维添加量(纤维素纤维占天然橡胶质量比例)、硅烷偶联剂(KH570)改性纤维素纤维对天然橡胶复合材料性能的影响。结果表明:剪切处理改变了纤维素纤维的形貌,提高了微纤化程度;纤维素纤维添加量的增加,提高了“改性纤维素纤维-天然橡胶”复合材料的硬度;利用硅烷偶联剂(KH570)对纤维素纤维进行改性,成功将碳碳双键接枝到纤维素分子链上,改善纤维素纤维与橡胶之间的界面结合,硬度提升6.1%、回弹性提升14.6%、耐磨体积降低54.6%、拉伸强度提升58.4%。