SiO2复合粒子对硅橡胶性能影响.pdfVIP

维普资讯 基础研 究 啸机·￡材斟S，2007，21(1)：23--28 ILlCONEMATERIAL 有机杂化纳米 CaCO3／SiO2复合粒子 对硅橡胶性能的影响 王 晶，刘 国军 ，张桂 霞，刘俊龙 (大连轻工业学院化工与材料学院，辽宁大连 116034) 摘要：以纳米碳酸钙 (CaCO3)为原料，采用溶胶沉积法制备 出具有核／壳结构的纳米 巳C()3／Si02复 合粒子，并将其原位有机杂化。用纳米CaCO3／SiO2复合粒子替代部分气相法白炭黑作为硅橡胶的补强填 料，采用扫描电子显微镜、拉力试验机、热失重仪等对改性硅橡胶的力学性能和热稳定性能进行表征。结 果表明：有机杂化剂的种类不同，纳为CaCO3／SiO2复合粒子对硅橡胶的补强效果不同；与用未杂化的纳米 CaCO3／Si02复合粒子取代部分气相法 白炭黑的硅橡胶相 比，用经A一151杂化的复合粒子取代部分气相法 白炭黑的硅橡胶，其拉伸强度、断裂伸长率得到明显改善，耐热性也得到提高；但撕裂强度大大降低。同 时还发现 ，硅橡胶的力学性能及耐热性能在很大程度上也与复合粒子的取代量有关；即使是经KH一570杂 化的复合粒子，3-取代量小于 10％时，其硅橡胶的性能也优于全部用气相法 白炭黑补强的硅橡胶。 关键词：有机杂化，纳米碳酸钙，硅橡胶，气相法白炭黑，硅烷偶联刑，二氧化硅 中图分类号：333．93 文献标识码：A 文章编号：1009—4369 (2007)01—0023—06 填充改性是硅橡胶补强的重要方法之一，气 烷 (KH一792)、y一氨丙基三乙氧基硅烷 (KH 相法 白炭黑至今仍是硅橡胶的补强填料中用量最 一 550)：南京曙光化工厂；甲基乙烯基硅橡胶生 大、最有效的一种；但其高昂的价格促使人们寻 胶：110—2，中昊晨光化工研究院；乙烯基三乙 找价格低廉 的替代 品以降低成本。用纳米 氧基硅烷 (A-151)：天津市化学试剂一厂；硅 CaCO3／si％复合粒子替代部分气相法 自炭黑作 酸钠：AR500，2．2～2．5M，江苏太仓光耀试 硅橡胶 的补强填料，由于复合粒子表面存在 剂厂。 SiO2和有机修饰层，所 以能改善硅橡胶 的力学 1．2 原位有机杂化纳米 CaCO3／SiO2复合粒子 性能，而且能降低其成本。 的制备 本实验以采用溶胶沉积法制备的原位有机杂 将未经任何表面修饰的纳米碳酸钙悬浮液进 化纳米 c~co3／SiO2复合粒子…替代部分气相法 行多次过滤、洗涤处理，以除去残余的离子；然 白炭黑，用于硅橡胶的补强，研究了复合粒子用 后在强力搅拌下加人到硅酸钠质量分数为 5％～ 量对硅橡胶力学性能、耐热性能的影响。 45％的硅酸钠水溶液中，经超声波分散处理后继 续搅拌 2h以上；放人 70～85℃的水浴 中，以 1 实验 0．5～25mL／min的速率滴加浓度为0．1mol／L 1．1 主要原料 的稀硫酸，控制搅拌速率在2000～6000r／min， 纳米碳酸钙 (CaCO3)：白燕华 CC，粒径 40 并调节体系的pH值至5～9，陈化4h；在体系 -- 60nlTl，广东恩平化工实验有限公司；2，5一