表面活性剂在橡胶中的应用.pdfVIP

专论 ·综述 弹性体CH，20IN1A0-04E—2L5A，2S0r(02)M：E70R~IC7S6 表面活性剂在橡胶 中的应用 胡昌飞，王小萍 ，贾德 民 (华南理工大学 材料科学与工程学院，广东 广州 510640) 摘 要：从胶乳方面的应用和对无机填料的改性 2个方面对近年来表面活性剂在橡胶中的应用进 行了总结，目前主要研究方向集中在对无机填料的改性方面。无机填料经过适当改性，可以解决其易团 聚、难分散、与橡胶相容性差等问题，从而更好地与橡胶结合达到更好的补强效果。重点介绍了表面活 性剂对无机填料的改性。 关键词：表面活性剂；橡胶；无机填料；改性 中图分类号：TQ330．38；TQ423 文献标识码 ：A 文章编号：1005—3174(2O1O)O2—0070—07 表面活性剂的分子是由亲水基团(疏油基团) 作用易于进行；再者，表面活性剂能使橡胶粒子产 和亲油基团(疏水基团)组成 ，具有既亲水又亲油 生界面电荷，增大粒子间的斥力，从而可借助于 的双亲性质，被称为双亲化合物。表面活性剂亲 静电斥力作用使分散体系达到稳定状态[1]。杨书 油基主要是烃类，包括饱和烃和不饱和烃；表面活 廷等 2采用原位氧化法对天然胶乳进行环氧化改 性剂的亲水基种类很多，有离子型及非离子型两 性制备环氧化天然橡胶 (ENR)时发现：当非离子 大类，例如羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐、胺盐、 表面活性剂壬酚基聚氧乙烯醚含量较低时，随着 季铵盐、氨基酸、羟基、极性键等。表面活性剂的 反应的进行，ENR粒子表面对表面活性剂 的吸 结构赋予它润湿、渗透、乳化、分散、起泡、消泡、去 附能力降低 ，从而导致 团聚现象的出现；当表面活 污等作用。其种类繁多，应用广泛。本文主要综 性剂含量太高时，虽体系稳定但产生大量气泡而 述了表面活性剂在橡胶胶乳及无机粉体填料方面 影响产率；而适量的表面活性剂(质量为干胶质量 的应用。 的 1 )可以使整个体系稳定反应。 表面活性剂不仅能改善胶乳的稳定性，而且 1 表面活性剂在胶乳方面的应用 在制备胶乳时还会影响其组成。闫平等[33在合成 胶乳是橡胶粒子分散于乳清中的多相体系， 聚二 甲基硅氧烷 ／丙烯酸酯胶乳时采用一种双子 总表面积大，表面 自由能大，所以是热力学上不稳 表面活性剂(如图1所示)作为共乳化剂，在该分 定体系。胶粒有 自发凝聚成大颗粒的趋势，在生 子结构中，2个铵离子依靠 2个亚甲基通过化学 产中，为满足工艺要求，必须加人足够数量的乳化 键而连接，从而使 2个传统的表面活性剂单体紧 剂，才能使胶乳稳定。 密结合。这种结构，一方面增强了烷烃链的疏水 表面活性剂是一种重要的乳化剂，能提高胶 作用；另一方面，使阳离子间的排斥作用因受化学 乳的稳定性。主要原因如下：首先，表面活性剂能 键限制而大大削弱。因此该表面活性剂可在胶乳 粒子表面形成紧密堆积的单层结构，使胶乳的稳 在橡胶粒子周围形成坚固的保护膜，阻止粒子凝 定性增大，乳化效率提高，从而能把很难乳化的含 聚；其次，表面活性剂还能降低界面张力，使乳化 大量Si一(卜si链的预聚体乳化，进而反应得到 收稿 日期：2009～11—02