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改性粘土补强硅橡胶性能分析

改性粘土补强硅橡胶性能分析

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【摘要】:
 粘土矿物作硅橡胶补强剂一直是粘土综合开发利用的新课题。未经改性处理的粘土补强能力是有限的,其补强效果还不如传统上所用的气相白碳黑。但是,在原有实验基础上,通过气流粉碎及偶联改性,增加粘土表面活性,是可以使粘土与硅橡胶结合力增强,提高硅橡胶制品的性能,扩大应用范围的。

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      粘土矿物作硅橡胶补强剂一直是粘土综合开发利用的新课题。未经改性处理的粘土补强能力是有限的,其补强效果还不如传统上所用的气相白碳黑。但是,在原有实验基础上,通过气流粉碎及偶联改性,增加粘土表面活性,是可以使粘土与硅橡胶结合力增强,提高硅橡胶制品的性能,扩大应用范围的。

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      通过实验分析,经超细粉碎后粘土对硅橡胶补强效果较之于原土有不同程度的提高。实验表明,粘土比表面积越大,表面活性点越多,粘土与硅橡胶作用就会增强。

       虽然超细粉碎可以改善粘土的补强效果,但超细粉碎只是使粘土的粒度与比表面积发生物理变化,其对硅橡胶的补强能力是有限的。而在此基础上再进行偶联改性,即偶联剂的亲水性基团在微量水分的作用下水解,形成带有羟基的偶联剂;然后在一定的温度下偶联剂上的羟基与粘土上的羟基脱水键合,使粘土表面覆盖带有可与硅橡胶分子化学反应的有机官能团,它们在硫化过程中与硅橡胶起交联反应生成稳定的共价键结构,大大提高了粘土硅橡胶的结合力,增大“结合橡胶”的含量,从而使硅橡胶制品力学性能得到量级上的提高。

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      改性粘土的补强效果同时与粘土自身特性及偶联剂的化学性质有关,偶联剂须与粘土相匹配才能明显改善粘土的补强性。因此,选择适合的偶联剂是改性粘土作硅橡胶补强剂的一个重要因素。

       另外,经改性后的某些粘土能部分替代气相白碳黑作硅橡胶补强剂,能降低制品的成本,经核算改性粘土价格为气相白碳黑价格的1/8。改性粘土补强硅橡胶在未来的发展有很大的开发潜力。

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