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炭黑和白炭黑多年來一直是橡膠制品的重要補強劑，近年來隨著能源的日益緊張及石油價格的上漲，作為炭黑和白炭黑替代品的其他無機填料越來越受到人們的重視，而凹凸棒石以其低廉的價格和優(yōu)良的物理化學(xué)性能，經(jīng)過表面改性處理，有望作為功能性補強劑替代炭黑、白炭黑，在橡膠行業(yè)展現(xiàn)出潛在的市場前景。
本文主要以凹凸棒石粘土為原料，經(jīng)過提純并將凹凸棒石改性后作為補強劑應(yīng)用于橡膠中，同時對制備的橡膠進行力學(xué)性能測試。研究結(jié)果表明：
利用凹凸棒石經(jīng)過有機化改性作為橡膠補強劑技術(shù)上是切實可行的，所得改性凹凸棒石具有較好的補強效果，可替代白炭黑和部分替代炭黑作為橡膠的補強劑。實驗通過FT-IR分析、膨脹倍、總有機碳和分散性實驗等方法表征改性凹凸棒石，F(xiàn)T-IR表明硅烷偶聯(lián)劑Si69以化學(xué)鍵合的方式，在凹凸棒石表面產(chǎn)生有機長鏈；膨脹倍、總有機碳和分散性實驗表明有機改性后的凹凸棒石的表面性質(zhì)由親水性變?yōu)槭杷?，在有機溶劑的分散性明顯增強。研究得到凹凸棒石有機改性最佳的工藝參數(shù)為：常壓下，溫度為70℃，先使用CTAB后使用KH-570效果更佳。改性劑的用量為CTAB為2wt％，KH-570為10wt％，改性時間60min；得到橡膠補強實驗最優(yōu)參數(shù)為：改性劑選用陽離子表面活性劑和硅烷偶聯(lián)劑協(xié)同改性，用量分別為凹凸棒石質(zhì)量的2％和10％，凹凸棒石填充量為質(zhì)量份40份。
經(jīng)比較，所得產(chǎn)品具有較好的實際應(yīng)用效果，此研究工藝成本較低，具有較好的經(jīng)濟效益。

    doi：
    10.7666/d.y1699477
    關(guān)鍵詞：
    凹凸棒石 有機表面改性 硅烷偶聯(lián)劑 天然橡膠
    作者：
    張曉輝
    學(xué)位授予單位：
    合肥工業(yè)大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    環(huán)境工程
    導(dǎo)師姓名：
    彭書傳
    學(xué)位年度：
    2010
    語種：
    中文
    分類號：
    TQ330.387 TQ332.5
    在線出版日期：
    2010年10月29日