天然橡胶_有机蒙脱土纳米复合材料的耐磨耗性能研究（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）加工·应用弹性体,2021-04-25,22(2:71~75CHINAELASTOMERICS收稿日期:2021-11-01作者简介:赵伟(1986-,男,山东临沂人,硕士研究生,主要研究方向为纳米复合材料等方面的研究。*青岛市科技计划基础研究项目课题资助(09-1-3-29-jch**通讯联系人天然橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的耐磨耗性能研究*赵伟1,宋国君1,李培耀1**,单春鹏1,亓彬1,孙春鹏1,马培育2,陈林2(1.青岛大学高分子材料研究所,山东青岛266071;2.青岛华夏橡胶工业,山东青岛266108摘要:采用4种不同牌号的有机化蒙脱土(OMMT,利用机械共混法制备出了NR/OMMT纳米复合材料,研究了复合材料的力学性能和耐磨性能,进行了透射电镜(TEM和扫描电镜(SEM分析。结果表明复合材料的力学性能和耐磨性都有不同程度的提高。TEM结果表明制备出了分散均匀的剥离型NR/OMMT纳米复合材料,通过纳米复合材料磨耗后的磨耗图纹及SEM表面形貌进行对比分析来探讨OMMT在橡胶中的耐磨机理。关键词:天然橡胶;有机蒙脱土;纳米复合材料;耐磨性能中图分类号:TQ332.6文献标识码:A文章编号:1005-3174(202102-0071-05磨耗性能是与橡胶制品的使用寿命密切相关的一项非常重要的力学性能指标,其主要表征橡胶制品在受到外界摩擦力的作用下因材料表面破坏而产生磨损的抵抗能力。为了提高橡胶制品的耐磨性和使用寿命,降低能耗,节约成本,国内外的专家和学者对此进行了广泛而且深入的研究[1~6],因此,橡胶的磨损磨耗研究一直是当今材料摩擦学领域研究的热点之一[7~10]。工程轮胎的使用条件比较苛刻[11],要求轮胎胎面胶低生热,并且有良好的耐磨性和耐疲劳破坏性能。天然橡胶(NR作为工程轮胎的胎面胶可以使轮胎在行驶时生热低、滚动阻力小,能有效地降低耗油量,因此,研究NR的耐磨性能有非常重要的意义。聚合物/蒙脱土纳米复合材料(PLSN是一种新型的纳米复合材料,由于蒙脱土具有特殊的纳米片层结构,使其表现出不同于传统复合材料的特点,能明显改善复合材料的加工性能、力学性能[12,13]、热稳定性能[14]、气体阻隔性能[15]、阻燃性能和化学特性等。本文采用实验室自制的改性有机蒙脱土(OMMT,通过选择不同牌号的OMMT来研究新型的耐磨材料有机蒙脱土对NR耐磨性能的影响,初步探讨了该体系的耐磨机理。1实验部分1.1主要原料NR:国标五号,海南天然橡胶产业集团股份;OMMT:牌号分别为FMR112#(1#、FMR212#(2#、FMR312#(3#、FMR412#(4#,青岛大学高分子材料研究所自制,应用于不同种类的橡胶;其它配合剂均为市售工业产品。1.2仪器及设备JEM-1200EX型透射电子显微镜:日本JE-OL公司生产;DXLL-50000型万能电子拉力试验机:上海德杰仪器设备有限公司生产;JEM-6390LV型扫描电镜:日本JEOL公司生产。1.3NR/OMMT纳米复合材料的制备硫化胶配方(质量份:NR100.0;ZnO5.0;硬脂酸(SA2.0;促进剂CZ1.5;促进剂DM0.5;硫磺1.5;防老剂4010NA1.0;OMMT(1#~4#3.0。首先将NR在双辊开炼机上塑炼2~4min至完全包辊,每边割胶几次,然后加入OMMT,待完全加入后调辊距至0.2mm薄通3次,依次加入ZnO、SA、促进剂CZ、DM、S和防老剂4010NA,并且每次左右交替割胶3次,混炼均匀,总时间大约为15min,再调节辊距至0.2mm薄通6次,然后在2.0cm辊距下片放置一段时间后,测试混炼胶的正硫化时间t90进行压模硫化。1.4性能测试与表征1.4.1透射电镜(TEM测试试样硫化后用环氧树脂包埋,用超薄切片机进行切片,在JEM-1200EX型透射电子显微镜上观察纳米复合材料的亚微观形态。1.4.2力学性能测试按照国标GB/T528—1998和GB530—1981在DXLL-50000型万能电子拉力试验机上测试样品的拉伸性能和撕裂性能,拉伸速度为500mm/min,测试温度为(25±2℃。1.4.3阿克隆磨耗测试将测试样条粘在胶辊上,预磨600r,称其质量为M0,再磨3416r(1.61km,称其质量为M1,橡胶复合材料的磨耗体积V=(M0-M1/ρ。1.4.4扫描电镜(SEM测试在阿克隆磨耗试验机磨损后的表面喷金,然后在JEM-6390LV型扫描电镜上观察其微观形貌。2结果与讨论2.1力学性能对比分析