接枝硅橡胶／粘土纳米复合材料的研究.PDF

接枝硅橡胶／粘土纳米复合材料的研究 周宁琳1夏小仙2王延儒3 21 0093 (1．南京师范大学化学与环境科学学院210097；2．南京大学化学化工学院 摘要：本文制备了一类新型的剥离型接枝硅橡胶／粘土纳米复合材料，研究了蚋米复合材料 的结构、力学性能、耐油性．接枝硅橡胶由于英特殊的分子结构，不论是物理或化学的插层 驱动力均能使分散相很容易剥离为纳米级的单层粘土片屉，固化后的接枝硅橡胶／粘土纳米 复合材料的机械性能、耐油性能均明显提高． 1 前言 近年来．有关聚合物／黏土纳米复合材料的报道日益增多”。1，但有关于硅橡胶／黏土纳 米复合材料的报道比较少…3．而接枝硅橡胶／黏土纳米复台材料来见文献报道。众所周知， 硅橡胶是耐热性、耐寒性最好的一类橡胶，广泛应用于军工和民刚等方面”’．但生胶单独硫 化后力学性能低、耐油性差，限制了硅橡胶的刚途．采刚聚硅氧烷与不饱并¨有机单体接枝共 聚的方法可以提高聚硅氧烷的物理机械性能，为了进一步改善其力学性能，我们通过插层聚 合的方法将羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)肃I甲基丙烯酸甲酯(MMA)的接杖共聚物 (PDMS—g一眦A)插入改性的层状硅酸盐中，制备了一类新型的剥离型接枝硅橡胶／黏土纳米 复合材料． 2实验 2．1主要原料及处理 十六烷基三甲基溴化胺(HTAB)，正硅酸乙酯、二月桂酸二1。基锡(有机锡)、蒙脱土均为 国产；TPAC、接枝硅橡胶(PDMS—g-mlA)，自制。 2．2有机黏土及纳米复台材料的制备 将黏土在蒸馏水中均匀分散，加入计量的HTAB域TPAc在台适的温度下进行反应，所得的 絮状物经过滤，用去离子水洗至滤液无氯离子(用0．2％的硝酸银溶液检测)，真空干燥恒重， u 粉碎至40m粉末。称取一定量的有机黏土复合物分散在溶剂中，然后加入接枝硅橡胶．搅 拌敷小时后加入6％正硅酸乙酯和0．5％二月桂酸二丁基锡，搅拌均匀，真空脱泡，倒入聚四 氟乙烯盘中．室温下放置24h． 2．3测试 2．3．1x-射线衍射(XRD) 用日本理学Dm^X—Rc型转靶X．射线衍射仪观察插层前后黏土层间距的变化．测试条 件：CuK．辐射(^=0．154nm)．管电压40KV，电流100mA，扫描速度2。／Ⅲin。 2．3．2力学性能的测试 m／min的速度测定拉伸强度和断裂伸长率． A71 3结果与讨论 有机黏土和不同含量的有机黏土填充接枝硅橡胶的纳米复合材料的x～射线衍射图 见图1、圈2。 扫!s5堇霉焉歪 2e(Deg㈣ 田1 H丁A8一黜土、接枝硅橡胶／黏±纳米￡台材料的XRD 由图1可见，HTAB对黏土的插层驱动力为物理作用，有机黏土在2口=2．281处出现[001] 面的衍射峰，其面间距dool=3．87rim；蚓化后的样品，黏士含量从0．5％至2％的接枝硅橡胶复 合物中该‰-衍射峰完全消失，表明黏土片层在接枝硅橡胶基体中完全剥离。 ●●；●●f■●j{ ： 鲁篓a^；卫罡