天然橡胶胶乳复合材料结构与性能研究.pdf

— 料 2011年增刊V(42)3~／ 稻壳灰 ／天然橡胶胶乳复合材料结构与性能研究 曾宗强 。，余和平 ，刘宏超 ，王启方 ，廖双泉 ，兰国玉s (1．中国热带农业科学院农产品加工研究所 ，农业部热带作物产品加工重点开放实验室，广东 湛江 524001； 2．海南大学 材料与化工学院，海南 海 口570228；3．中国热带农业科学院橡胶研究所，海南 儋州 571737) 摘 要： 采用稀土偶联剂和硅烷偶联剂改性稻 壳灰 能相当。为了进一步提高 RHA／NR复合材料的力学 (RHA)填充天然胶乳 (NRL)制备稻壳灰／天然橡胶胶 性能，Ismail等_lg采用偶联剂 si。。和羧酸二铵盐改善 乳复合材料 ，用扫描 电镜 (SEM)、热重分析仪 (TG— RHA的补强效果 ，发现 RHA用量为 10份时，所制备 DTG)以及力学性能测试等技术研究了稻壳灰在复合 的复合材料力学性能最好 。 材料 中的结构、形态分布和热氧稳 定性及力学性能。 到 目前为止 ，有关 RHA／NR复合材料 的研究主 结果表明，采用偶联剂对 RHA进行 改性处理 ，能显著 要采用机械混炼方式将 RHA分散在 NR基体 当中， 改善 RHA在橡胶相 的分散程度，增强RHA粒子与橡 分散效果 比较差 ，无法克服 RHA 在橡胶基体 中的团 胶基体之 间作用力，从而提 高RHA／NRL复合材料的 聚。本文通过采用胶乳共混方式将 RHA分散在 NR 力学性能和抗氧老化性能，并且稀土偶联剂 RHA／NR 胶乳基体中，考察复合材料的结构与性能。 复合材料力学性能和抗氧老化性能的改进更加明显 。 2 实 验 关键词： 稻壳灰；天然橡胶胶乳；复合材料 ；力学性能 中图分类号： TB336 文献标识码 ：A 2．1 原材料 文章编号 ：i001—9731(2011)增刊V一0832—03 天然胶乳 (NRL)为海南垦区采用离心浓缩工艺生 产的浓缩天然胶乳 ，符合 GB／T8289—2008的规定 ； l 引 言 RHA，湖北仙桃市驰顺碳业有 限公司；硅烷偶联剂 水稻生产与加工过程中会产生大量 的稻草和稻壳 KH-570，上海耀华化工厂；稀土偶联剂 DN一8102，南京 等废弃物，除少部分燃烧发电外 ，大部分在野外燃烧后 道宁化工有限公司，其它配合剂均为市售。 弃置于农田，既浪费资源 ，也污染环境口]。由于稻壳灰 2．2 RHA／NR复合材料制备 富含大量的二氧化硅 (质量分数为 55 ～97 ，粒径 采用 250 目筛 网对 RHA进行分级处理，得 到粒 分布为 50～100nm)，并且随着烧制工艺 的改进 ，可在 径大小为 50～lOOnm、Si0。含量为 94．76 的RHA。 二氧化硅表面形成大量的羟基等活性基团，具有显著 在 RHA 中加入 95 乙醇，通过超 声分散制成 的补强效果 ，是制备天然橡胶基复合材料的理想原料 。 RHA悬浮液。随后加入经 乙醇水解 的稀土偶联剂 采用稻壳灰制备天然橡胶基复合材料，不仅能为橡胶 DN一8102，并采用 四乙烯五胺将悬浮液 的pH值调节 工业提供一种廉价而丰富的资源 ，并显著提高橡胶基 至 8左右 ，置于 90℃水浴 中连续搅拌 2h，取出冷却，离 体的力学性能，而且能降低污染 ，增加农 民收入。因 心洗涤 (乙醇洗 3次 ，蒸馏水洗 3次)，冷冻干燥 ，得到 此，开展稻壳灰 ／天然橡胶复合材料的研究，对橡胶工 改性 RHA样品(DN—RHA)。按照同样的处理工艺和 业 的发展和农副产品的综合