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合成橡胶工业
CHINA SYNTHETIC RUBBER INDUSTRY
2003 Vol.26 No.4 P.226-229

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三元乙丙橡胶/黏土纳米复合材料

EPDM/clay nanocomposite

郑华　 张勇　 彭宗林　 张隐西　 林鸿福　

摘　要：利用熔融插层和双羟基甲基十二烷基氯化铵插层剂改性黏土的方法,制备了三元乙丙橡胶/黏土纳米复合材料.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)的测试结果表明,形成的纳米复合材料为剥离型.探索了制作该纳米复合材料的最佳工艺方法.研究了这种材料的力学性能及老化性能,分析了该有机黏土增强橡胶的机理.结果表明,在对黏土进行有机改性时,插层剂中的双羟基与黏土中的氧原子形成了氢键,而使黏土层间的相互作用减弱,层间距增大,使三元乙丙橡胶(EPDM)分子链插入黏土层间而导致黏土剥离是该纳米材料形成的主要原因.有机黏土用量为15份时,试样的拉伸强度高达24.9 MPa,扯断伸长率为666%;前者比纯EPDM提高了3～4倍,后者上升了140%.试样的撕裂强度也有明显的改善,而邵尔A型硬度却随有机黏土用量的增加没有明显的变化.同时,试样的耐热老化性能也有了明显的改善.
关键词：黏土;三元乙丙橡胶;有机插层剂;纳米复合材料;微观结构;性能
分类号：TQ333.4 　文献标识码：A
文章编号：1000-1255(2003)04-0226-04

基金项目：国家自然科学基金资助项目(59973011).
作者简介：郑华,女,1965年出生,现博士研究生.主要从事黏土增强橡胶方面的研究.张勇,通讯联系人.
作者单位：郑华（上海交通大学高分子材料研究所,上海,200240）　
　　　　　张勇（上海交通大学高分子材料研究所,上海,200240）　
　　　　　彭宗林（上海交通大学高分子材料研究所,上海,200240）　
　　　　　张隐西（上海交通大学高分子材料研究所,上海,200240）　
　　　　　林鸿福（浙江丰虹黏土化工有限公司,浙江,安吉,313300）　

参考文献：

［1］Fukushima Y, Okada A, Kawasumi M, et al. Swelling behavior of montmorillonite by poly -6 -amide [J]. Clay Miner, 1988, 23 (2): 232
［2］Elspass C W, Kresge E N, Peiffer D G, et al. Polymer nanocom-posite formation by emulsion synthesis [P]. WO 97/00910. 1997
［3］Okada A, Arimisu M, Usuki A. Polymer-clay hybrid[J] . Mater Sci & Engin , C 3, 1995, 15(4): 109
［4］Kresge E N. Tire inner- liners comprising a solid rubber and a complex of a reactive rubber and layered silicate clay[P] . U S, US 5 665 183. 1997
［5］Wang Shengjie, Long Chengfen, Wang Xingu, et al. Synthesis and properties of rubber /organomontmorillonite hybrid nanocomposite [J]. J Appl Polym Sci, 1998, 69(5), 1 557 ～ 1 561
［6］Wang Z, Pinnavaia T. Clay nanolayer reinforment of a silicone elastomer[J]. Chem Mater , 1998, 10(12), 3 769 ～ 3 781
［7］唐春红.黏土/橡胶纳米复合材料的制备[D].北京:北京化工大学,1997
［8］Laus M, Francescangeli O, Sandrolini F. New hybrid nanocom posites based on an organophilic clay and poly(styrene- b- bu tadiene) copolymers[J] . J Mater Res, 1997, 12(11): 3 134 ～ 3138
［9］张立群,王一中,余鼎声.黏土/橡胶纳米复合材料的制备方法[P].中国发明专利,98 101 496.8.1998
［10］漆宗能,王胜杰,李强,等.硅橡胶/蒙脱土复合材料的制备、结构与性能[J].高分子学报,1998,54(4):149～153
［11］Usuki A, Tukigase A, Kato M. Preparation and properties of EPDM - clay hydrid[J]. Polymer, 2002, 43(3): 2 185 ～ 2 189
［12］Masaya Kawasumi, Naoki Hasegawa, Makoto Kato. Preparation and mechanical properties of polypropylene-clay hybrids[J]. Macromolecules, 1997, 30(8): 6 333 ～ 6 338


收稿日期：2002年7月31日

修稿日期：2003年2月19日

出版日期：2003年7月15日