多功能负载型橡胶硫化剂的制备及其对复合材料结构与性能的影响

【作者】 贾志欣； 陈丽娟； 罗远芳； 贾德民；

【机构】 华南理工大学材料科学与工程学院；

【摘要】 随着橡胶工业的不断发展和人类环保意识的增强,制备新型、高效、多功能、低成本以及绿色环保的橡胶助剂已成为橡胶工业发展的新方向。橡胶的硫化是赋予橡胶具有使用价值的关键因素。然而,从十九世纪橡胶工业开始发展至今,橡胶硫化剂仍以硫黄为主。传统的硫黄硫化存在着溶解性差、交联结构不均一、易迁移挥发、高游离硫含量、易硫化返原等问题,对硫化胶的性能会产生不利的影响。另一方面,橡胶具有使用价值的另一个关键因素是选择合适的改性填料对橡胶进行补强。本工作结合新型环保多功能橡胶硫化剂的制备和纳米填料表面改性两个重要问题,将橡胶硫化剂负载在补强性填料表面,设计和制备了四种新型多功能负载型橡胶硫化剂:白炭黑负载二氯化二硫（silica-s-S₂Cl₂）、埃洛石纳米管负载二氯化二硫（HNTs-s-S₂Cl₂）、白炭黑负载VA-7（silica-s-VA7）、白炭黑负载二氯过氧化苯甲酰（silica-s-DCBPO）,并系统地研究了它们在橡胶中的硫化性能、在橡胶基体中的分散情况、以及它们与橡胶之间的界面相互作用和对橡胶复合材料结构和性能的影响。研究发现,与硫黄硫化体系相比,负载型硫化剂具有耐迁移、低挥发以及游离硫含量低的特点。不仅能交联橡胶分子链,还能改善橡胶基体中填料的分散效果,并能有效改善复合材料的耐热氧老化性能。动态力学性能研究发现,随着负载型硫化剂含量的增加,硫化胶的滚动阻力降低。更多还原