对苯乙烯磺酸钠修饰水滑石／丁腈橡胶复合材料制备和性能研究.pdf

第39卷 第6期 化 工 技 术 与 开 发 V01．39 No．6 2010年 6月 TechnologyDevelopmentofChemicalIndustry Jun．2010 对苯乙烯磺酸钠修饰水滑石 ／ 丁腈橡胶复合材料的制备与性能研究 黄 耿 ，苏胜培 (1．湖南衡阳师范学院化学与材料科学系，湖南衡阳 421008； 2．湖南师范大学化学化工学院资源精细化与先进材料重点实验室，湖南 长沙 410081) 摘 要：利用共沉淀法合成了硝酸根型水滑石(NO3一HT)，将其与对苯乙烯磺酸钠(SSS)进行离子交换，制备 对苯乙烯磺酸钠修饰的水滑石(sSs—HT)。用红外光谱 (IR)、x一射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)对水滑石的结 构和性能进行了表征。结果表明，经对苯乙烯磺酸钠修饰后的水滑石层间距由硝酸根型水滑石的0．8nln扩大到 了1．88II1TI，对苯乙烯磺酸钠型水滑石的热稳定性有所提高。将其与丁腈橡胶(NBR)混炼，制备水滑石／橡胶复合 材料。用红外光谱、硫化仪及热重分析对其结构与性能进行了研究。实验结果表明，随着水滑石含量的增加， NBR／Tk滑石复合材料的焦烧时间和正硫化时间逐渐缩短且经过有机修饰的水滑石变化幅度更大，同时水滑石的 加入也提高了橡胶的热稳定性。 关键词：丁腈橡胶；水滑石；共沉淀；离子交换；对苯乙烯磺酸钠 中图分类号：TQ325 文献标识码：A 文章编号：1671．9905(2010)06—0004—04 纳米改性技术，因其添加量少而可以显著提高 滑石与橡胶纳米复合材料的硫化特性与热稳定性比 橡胶的性能成为了一种颇受关注的改性途径。关于 较研究In]。 纳米技术改性橡胶 的文献报道较多，其中较突出的 1 实验部分 有橡胶与蒙脱土、蛭石、层状硅酸盐等构成的纳米复 合材料 -3J。研究表明，加入少量的无机纳米粒子 1．1 仪器与试剂 能明显地提高橡胶的力学性能。然而用层状双氢氧 仪器：TY一6002无转子硫化仪、Y一2000型X 化物改性橡胶制备纳米复合材料的报道较少，而其 一 射线衍射仪 CuKa，入=0．15418nm，管压 40．0 纳米改性技术却因为有着诸多优点而在PVC等塑 kV，管流 30．0mA，扫描速率2 ·min～，2O区间～ 料中广泛应用，并有较多文献报道。 70。)、NEXUS670傅立叶变换红外光谱仪 (Thermo 水滑石 (Hydrotalcite，简称HT)，最早于 1842 Nicolet，溴化钾压片，扫描次数32，分辨率4)、 、A 年由瑞典的Cir J发现。由于水滑石结构和性能 一 409PC综合热分析仪(NE SCH，室温至800℃， 独特，在催化、离子交换、吸附、聚合物改性等方面具 升温速率 10℃ ·min～，氮气气氛)。 有良好应用前景[引，到 目前为止，水滑石在功能高 试剂：硝酸镁 [Mg(NO3)·26H2O]、硝酸铝 [ 分子材料方面的应用有着广泛的应用，例如红外吸 (No3)3·9H2O，]、对苯乙烯磺酸钠 (SsS)(以上试剂 收材料 【、阻燃剂 【]及热稳定剂[8】等，但水滑石用 均为AR)；丁腈橡胶(NBR，牌号N41，优级品)、氧 于橡胶的报道很少，比如 Pradhan等9【]将其与乙丙 化锌(AR)、硬脂酸(AR)、CZ(促进剂)、硫磺(CP)。 橡胶及与丁腈橡胶混合，研究了经有机物修饰的煅 1．2 有机修饰水滑石的制备 烧水滑石 胶复合材料的机械性能。曾泽新 【10]编