納米合金鋁管的無鉻在線鈍化

         本論文針對(duì)納米復(fù)合材料的發(fā)展趨勢(shì)。圍繞納米硅合金鋁管(HNT橡膠中的分散工藝，提出以納米硅合金鋁管增強(qiáng)橡膠的技術(shù)思路。研究了不同的加工方法，填料用量，不同膠種，不同預(yù)硫化工藝對(duì)復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。對(duì)于硫磺硫化體系，HNTs/SBR復(fù)合材料的各種加工方法中原位改性分散的方法優(yōu)于其他加工方法，可以賦予復(fù)合材料相對(duì)優(yōu)異的性能。HNT與SBR界面作用和交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)最強(qiáng)，HNT分散性更好，界面結(jié)合力更強(qiáng)。使用硅烷偶聯(lián)劑Si69進(jìn)行表面改性的復(fù)合材料，其性能優(yōu)于沒有進(jìn)行過表面改性的復(fù)合材料。

無論是定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度還是撕裂強(qiáng)度都有顯著的提高?？梢钥闯觯瑹o論是干法復(fù)合還是濕法復(fù)合，加入改性劑Si69后，復(fù)合材料的定伸應(yīng)力大幅度提高，拉伸強(qiáng)度增強(qiáng)，斷裂伸長(zhǎng)率和永久變形下降，撕裂強(qiáng)度也增大。改性劑Si69對(duì)復(fù)合物有明顯的延遲硫化的作用，可能是Si69加入消耗了一部分硫化促進(jìn)劑。大部分納米硅合金鋁管顆粒能被解離為納米管分散在基體橡膠中，引起混煉膠動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量(G'增加，復(fù)合物表現(xiàn)出強(qiáng)的Payn效應(yīng)。原位改性分散和填料用量增加都有利于形成強(qiáng)的填料網(wǎng)絡(luò)。對(duì)比直接混煉法與濕法復(fù)合法，濕法復(fù)合的斷裂伸長(zhǎng)率、永久變形更大，撕裂強(qiáng)度普遍偏低。濕法復(fù)合制得的合金鋁管導(dǎo)熱性能優(yōu)于干直接混煉制得的復(fù)合材料。HNT體積份數(shù)增大，橡膠的導(dǎo)熱系數(shù)也隨之增大。對(duì)比噴霧干燥法和原位改性分散法兩種方法制備的復(fù)合材料性能，噴霧干燥法制備的復(fù)合材料硬度更高、定伸應(yīng)力更強(qiáng)，填料在橡膠基體的分散更好，填料與基體之間的界面結(jié)合作用更強(qiáng)，但是斷裂伸長(zhǎng)率更小，所引起的拉伸強(qiáng)度略低，而撕裂強(qiáng)度也略差。隨著納米硅合金鋁管份數(shù)的不斷增加，復(fù)合材料的硬度不斷增大，定伸應(yīng)力不斷增大，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度不斷提高，永久變形也是呈增大趨勢(shì)，而斷裂伸長(zhǎng)率逐漸減小。不同膠種對(duì)納米硅合金鋁管的分散的影響不同，HNT橡膠中的最終分散和填料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受分散過程和再聚集過程的共同作用。對(duì)比不同的預(yù)硫化體系，發(fā)現(xiàn)橡膠基體的門尼粘度越高，混煉過程中剪切力越強(qiáng)，HNT分散性越好，材料的力學(xué)性能越好。