按关键词阅读: 橡胶 研制 纳米 改性 性能
六边形与五边形相比 , 没有悬挂键 , 因而比较稳定 , 五边形和七边形碳环处于亚稳定态 , 环上的碳原子能量较高 , 比较活泼易被氧化 , 在氧化剂存在的条件下氧化首先从五边形和七边形碳环聚集的碳纳米管曲化率 。
31、较大部位被打断 , 缠绕的团簇分散成较短、曲率较小且末端开口的碳纳米管 。
利用这一原理对碳纳米管进行改性 , 实施方法如下 , 将纯化后碳纳米管与氧化剂均匀混合后加热 , 使之均匀地包裹在碳纳米管的表面 , 然后 , 当温度继续升高至一定温度时 , 氧化剂开始分解 , 分解过程中产生的氧原子将碳纳米管的顶端氧化 , 使得碳纳米管的端口被打开 , 氧化剂分解时产生的羟基和羧基与碳原子结合从而得到修饰过的碳纳米管 。
这种功能化的碳纳米管还可以根据需要进一步化学反应 。
3.2 复合添加剂图2 碳纳米管的“骨架”结构入 库图3携带氧化物的碳纳米管入 库以功能化的碳纳米管作为添加剂主要组分 , 制取复合添加剂 。
只所以这样是因为 , 在复合材料基体中 , 碳纳米 。
32、管可以携带其它添加剂组分粒子 , 形成以碳纳米管为“骨架”复合体系 , 如图2所示 。
由于功能化的碳纳米管溶于酸性溶剂 , 所以采用化学沉积法制取复合添加剂 。
将碳纳米管和其它添加组分化合物制成溶液后 , 配以超声震荡和搅拌使其均匀分散 , 调整溶液的PH值 , 待其完全淀沉停止滴加 , 过滤沉淀物后以一定温度烘干 , 并在设定温度下煅烧 , 以此法次制取复合添加剂备用 。
其质量份数可按不同要求进行配比 。
3.3 复合材料的制备及性能测试3.3.1 塑 炼双辊塑炼机辊温控制在4555 , 前后辊温差10 , 辊距l mm , 速比l:127 , 塑炼时间持续10 min 。
采用低温、小辊距、低容量薄通法 , 这样才能有效地获得一定可塑度 , 也可根据实际要求 , 选 。
33、择一定段数进行塑炼 , 以保证加工操作和产品性能的要求 。
将塑炼后的丁腈橡胶在空气中静置 , 冷却后方可进行混炼 。
3.3.2 混 炼双辊塑炼机辊温控制在4050 , 混炼时间控制为15min 。
通常混炼时 , 首先加人粒度细、难分散的硫磺和复合添加剂以保证在较长时间内分散均匀 。
加料顺序为:硫磺、复合添加剂、防老剂、填料、硬脂酸、DOP、促进剂 。
填料量多时 , 增塑剂和软化剂可交替加人 , 薄通多次使配合剂分散均匀 。
压延成厚2 mm 的片材空气中静置24 h , 然后进行硫化 。
3.3.3 硫化将混炼胶加人模腔 , 利用平板硫化机硫化成型 。
为使橡胶制品获得最佳性能 , 需选择准确的正硫化条件 , 本实验采用硫化温度150 , 压力12.5 MP 。
34、a , 硫化时间35min 。
3.3.4 静态性能测试表1 复合材料的性能NCP005010NCP505020NCP401010NCP003010NCP500010高结构碳黑,filler %504050NTCs,filler%50501030磷系化合物,filler %1020101010邵氏硬度Hs7875687262弹性模量MPa74.44.43.84.4300%定伸应力MPa12.410.49.87.5拉伸强度MPa13.616.419.410.618.3断裂伸长率%200404470311534撕裂强度KN/m43.660.578.435.774.0摩耗cm3/Km0.0490.1100. 。
35、1120.1180.137体积电阻率cm6.211019.341011.911031.921022.48105有焰续燃时间s21211注:NCP为碳黑、碳纳米管、磷化物的简写从上述结果可以看出 , 单独加入CNTs能显著地提高CNT橡胶复合材料的硬度、定伸应力 , 减少橡胶材料的磨耗;但拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率和黏度性能都较单独加入碳黑时的差 。
而采用与炭黑及磷系化合物的复合添加剂 , 形成的复合体能全面改善上述各项性能指标;另外CNTs大的长径比及良好的导电性能 , 比炭黑更容易在橡胶中形成导电网络 , 所以 , 单独添加碳纳米管橡胶的体积电阻率会大幅度的下降 , 从整体情况看来 , NCP401010综合性能优于其它 。
36、试样 。
热重分析表明:NCP411的初始分解温度为312 , 最大失重温度为383 , 终止失重温度为447 。
图4 弹性模量随应变变化关系曲线3.3.5 动态力学性能图4、图5分别为CNT/橡胶复合材料的弹性模量E和损耗系数tan随应变的变化关系曲线 。
图5 损耗系数tan随应变变化关系曲线CNTs的加入可以显著提高橡胶胶的动态模量 , 原因是由于CNTs具有大的长径比 , 在橡胶中形成了网络结构 , 呈现弹性结构体的作用 , 这种结构能够有效地抵抗橡胶的滑动变形 , 因而提高了胶料的动态模量 。
E越大 , 胶料形变的可回弹性大 , 可释放的能量大 。
评价胶料滚动阻力 , 另一个比较重要的指标是损耗系数tan 8 , 胶料形变的可回弹性越大 , 损 。
稿源:(未知)
【傻大方】网址:/a/2021/0711/0022846045.html
标题:性能|高性能碳纳米管改性橡胶V带研制( 六 )