无机填料的表面处理及其在导热天然橡胶复合材料中的应用

改性石墨烯/粘土/天然橡胶纳米复合材料的结构与性能张涛，王文良,鲁璐璐，杨阳，张闻轩（太原工业学院材料工程系，山西太原030008）摘要:大量研究表明，纳米填料的表面效应、大的比表面积以及纳米粒子本身对基体的强界面效应对橡胶纳米复合材料性能的提升具有极大的帮助。

本研究以天然橡胶（NR）为基体材料，采用乳液法制备石墨烯/粘土/NR纳米复合材料’讨论了石墨烯、粘土的用量对复合材料的物理机械性能的影响’结果表明，当粘土用量为3.0pho时，随着石墨烯添加量的增加，石墨烯/粘土/NR纳米复合材料的力学性能和耐磨性先升高，然后略有下降’当石墨烯添加量为1-0pho时，复合材料的拉伸强度提高了33.3%,而阿克隆磨耗体积下降了225%。

关键词:石墨烯;天然胶乳;复合材料;力学性能;阿克隆磨耗中图分类号:TB33文献标识码：A文章编号：1008-021X（X0X1）05-0025-04Structrrr and Properties of ModiCed Graphene/Clay/NR NanocompositesZhang Tao,Wang Wenliang,Lu Lulu,Yang Yang,Zhang Wenxuan(Department of Material Engineering,Taiyuan Institute of Technology,Taiyuan030008,China)Abstract:A larye number of studies have shown that the surface effect of nano-fillers,larye specific surface area and strong interface effect of nano-particles themselves on the matrix have a great help te ioprove the performance of rubber nano-composites.In this paper,natural rubber(NR)was used as the matrix material and graphene/clay/NR nanocompos—es were prepared by emulsion method.The e/ects of the amount of graphene and clay on the physical and mechanical properties of the composites were discussed.The results showed that the mechanical properties and wear resistance of graphene/clay/NR nanocomposieesweoe ioseeyincoeased and ehen seigheeydecoeased wieh eheincoeaseoQgoapheneconeenewhen eheceayconeeneis 3.0phr.And the tensile strength of the composites was increased by335%,the wear volume of Akron was decreased by22.7% when the amount of graphene is1.0phr.Key words:graphene；natural latex；composites;mechanical properties;akron abrasion有关石墨烯的研究虽然进行了60多年，但是直到21世纪初期英国物理学家Giov和Novos/o才第一次通过机械剥离的方法得到了石墨烯（GE）［1-5］。

立志当早，存高远
一文认识碳酸钙在橡胶中的应用
碳酸钙具有资源广、毒性和污染性低、白度高、填充量大和价格低等特点,在橡胶工业中应用广泛,是橡胶制品主要的浅色填料。

碳酸钙又分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙及改性碳酸钙等，不同的碳酸钙产品在橡胶制品中所起的作用各不相同，因而其应用领域也略有差别。

重质碳酸钙+橡胶
重质碳酸钙是常用的粉状无机填料，具有纯度高、惰性大、稳定性好、白度高、吸油率和折射率低、分散性好等特点，在橡胶制品中补强效果差，主要起填充作用。

重质碳酸钙硫化胶的力学性能不及轻质碳酸钙和改性碳酸钙硫化胶性能好，其硫化胶耐磨性和定伸应力也比不上炭黑、陶土或硅酸盐硫化胶。

并且重质碳酸钙粒子的粒径过大还会导致硫化胶的物理机械性能显著下降。

但是其生产成本较低，在橡胶中与其他补强剂或填充剂一起使用能够调整硫化胶的性能并且降低生产成本。

重质碳酸钙广泛用作天然橡胶、丁苯橡胶、胶乳等的惰性填充剂，适用于制造鞋跟、鞋底、地板、胶管、发泡制品、模制品和压出制品等。

轻质碳酸钙+橡胶
轻质碳酸钙粉体具有颗粒形状规则、粒度分布较窄、粒径较小等特点。

在橡胶制品中主要用作白色或浅色橡胶的补强填充剂。

轻质碳酸钙具有半补强性，能提高硫化胶的拉伸强度、撕裂强度以及耐磨性能，且在高填充下不会导致过高的定伸应力，在胶料中易分散、不影响硫化。

填充轻质碳酸钙的硫化胶物理机械性能略高于填充重质碳酸钙的硫化胶。

轻质碳酸钙在天然橡胶和合成橡胶胶料中用量很大。

在天然橡胶轮胎胎面胶。

导热高分子复合材料的研究与应用Advances in Study of Thermal Conducting Polymers Composites and Their Application马传国，容敏智，章明秋(1中山大学，教育部聚合物复合材料和功能材料重点实验室，广州5102752中山大学，材料科学研究所，广州510275)M A Chuan—guo 。

RONG M in—zhi 。

ZHANG M ing—qiu(1 Key I aboratory for Polymeric Composite& Functional Materials of Ministry ofEducation of China，Zhongshan University，Guangzhou 510275，China；2 M aterials Science Institute of Zhongshan University。

Guangzhou 510275。

China)摘要：概述了导热高分子材料的应用开发背景．描述了近几年来导热塑料、胶粘剂和橡胶领域内的研究开发进展。

简单阐述了导热高分子材料的导热机理并对如何设计高导热高分子复合材料提出了几点建议。

关键词：导热高分子材料；塑料；橡胶；胶粘剂；导热填料中围分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1001—4381 (2002)07—0040—06 Abstract：The background of application and search of thermal conducting polymers was reviewed．The progress in the study of thermal conductive plastics、rubbers and adhesions in recent years were described，thermal conducting mechanism of polymer composites was commented and several pieces of advice were given to obtain effective thermal conductive polymer composites．Key words：thermal conducting polymer；rubber；plastic；adhesion；thermal conducting fillers 传统的导热物质多为金属如Ag，Cu，Al和金属氧化物如Al：O。

橡胶材料的改性与应用一、引言橡胶材料是一类使用广泛的高分子材料，其独特的物理特性使得其在汽车、电子、医疗器械、家具等领域得到了广泛的应用。

然而，由于橡胶本身具有一些不足之处，如低抗张强度、易老化、低温应力开裂等问题，为了克服这些问题，人们在橡胶材料的基础上进行了一系列改性研究，例如填充剂、增塑剂、耐热剂等，从而提高了橡胶材料的性能，扩大了其应用范围。

二、橡胶材料的改性1.填充剂的改性填充剂是橡胶材料中必不可少的一种加工材料，不仅可降低橡胶材料的成本，还可改善橡胶材料的性能。

通常，填充剂可分为无机填料和有机填料两种。

(1)无机填料无机填料主要包括二氧化硅、氧化铝、氧化钙、碳黑等，这些填充剂在橡胶中添加后可提高其硬度、强度和尺寸稳定性，并且有助于防止老化。

此外，无机填料还可以降低橡胶的热膨胀系数，提高耐摩擦性能。

(2)有机填料有机填料主要包括硅酸镁、硅酸钙、聚合物等，这些填充剂在橡胶中添加后不仅能提高硬度、强度和尺寸稳定性，而且能降低橡胶的滚动阻力，提高其耐磨、耐腐蚀性能。

2.增塑剂的改性增塑剂是一种在橡胶加工中广泛用于提高橡胶可加工性和柔韧性的添加剂，常用的增塑剂有石蜡、硬脂酸酯、磺化橡胶等。

但是，增塑剂的添加过多会导致橡胶失去初始的物理和机械性能，并且增塑剂还会影响橡胶的寿命和稳定性。

因此，为了克服这些问题，研究人员提出了一些改性策略，例如将增塑剂改为具有高温稳定性的磺化橡胶，这样不仅可以降低橡胶的热变形温度，而且可以提高其耐高温和耐油性能，从而扩大其应用范围。

另外，还有一种微型胶囊增塑剂，在橡胶加工的过程中，这些微型胶囊会分解并释放填充物，从而提高橡胶的机械性能和稳定性。

3.耐热剂的改性橡胶在高温环境下容易发生老化、硬化等现象，耐热剂的添加可以有效地改善这种情况。

耐热剂通常是一种与橡胶中的各种化学结构相互作用产生交联的物质，常用的耐热剂有过氧化物、双酚A、酚醛树脂等。

在这些耐热剂的基础上，研究人员也提出了一系列改性策略，例如将热稳定性高的有机硅类化合物添加到橡胶中，这种化合物能够降低橡胶的热膨胀系数、改善其耐热性能和抗老化性能，并且可以提高橡胶的加工性和柔韧性。

天然橡胶有机纳米复合材料的研究现状
朱文雅;李邦森;石建军;史载锋
【期刊名称】《应用化工》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】综述了有机生物纳米填料、混合纳米填料与天然橡胶(NR)的复合材料的制备方法,以及各类有机纳米材料及其改性对NR拉伸性能、热稳定性和导电性等补强的研究现状。

所述有机纳米填料与聚合物基体之间良好的相容性及界面作用能够使NR的性能得到明显改善。

经功能化改性后的有机纳米填料可更好与NR基体产生相互作用,给NR的性能带来更优异的补强效果,而混合纳米填料可赋予复合材料更为多样的功能性。

同时探讨了NR纳米复合材料在未来的应用发展前景,开发出多种功能化的有机纳米填料及使用混合纳米填料制备性能多样的NR纳米复合材料是该领域未来的研究重点。

【总页数】6页(P403-407)
【作者】朱文雅;李邦森;石建军;史载锋
【作者单位】海南师范大学化学与化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ317;TQ332
【相关文献】
1.天然橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的耐磨耗性能研究
2.纳米无机粒子补强天然橡胶的研究(Ⅲ)纳米粘土/天然橡胶复合材料的研究
3.纳米无机粒子补强天然橡胶
的研究(Ⅳ)碳纳米管/天然橡胶复合材料的研究4.纳米无机粒子补强天然橡胶的研究(Ⅰ)纳米CaCO3/天然橡胶复合材料的研究5.纳米无机粒子补强天然橡胶的研究(Ⅱ)纳米SiO2/天然橡胶复合材料的研究
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关于导热高分子材料的研究与应用摘要：随着科学技术的进展,导热高分子材料的研究和开发也越来越高端。

在理论方面，对高分子材料导热性能的定义、导热原理、导热性能以及影响因素等开展了研究，在高传导性传热复合材料的选择与复合加工技术方面也获得了重要发展。

目前，应用和研究最为广泛的是添加型导热高分子材料，它具有制作工艺相对简单以及成本较低的特性，受到各个领域的关注。

关键词：导热高分子材料；研究；应用1.导热高分子材料的分类1.1导热塑料导热塑料的高分子基体为树脂，以金属氧化物、金属氮化物、碳硼化合物作为填充物。

通过实验发现，当选用氧化铝、硅酸铝等物质进行填充时，导热高分子材料的导热性能表现更优，且导热性能的高低与填充物的数量正相关。

另外，将金属粉末、石墨、碳纤维等作为填充物，与聚乙烯、聚丙烯混合而成的导热高分子塑料，其导热性能也会得到明显的提升，主要是由于石墨、碳纤维等物质的结构更稳定。

1.2导热胶合剂导热胶合剂按照绝缘性能可分为绝缘型和非绝缘型，主要应用在半导体、密封、热绝缘等领域。

生产导热胶合剂的过程中，若对填充物进行固化处理，可显著提高导热高分子材料的导热能力，选用碳纤维作为填充物也能起到相同的效果。

1.3导热橡胶导热橡胶可分为结构型和填充型，目前研究重点放在填充型橡胶上，如在丁苯橡胶内添加氧化铝，且研究发现，当填充水平相同时，橡胶导热性能与氧化铝的粒径相关[1]。

2.导热高分子材料的理论研究2.1导热原理填充的导热物质以及高分子基体在某种程度上影响着导热高分子材料的导热性能，正是因为这种性质以及相互作用之间的关系决定了复合高分子材料的导热性能。

高分子基体中没有均匀有序的晶体结构或者载荷子，不能够达到热传递的要求，所以高分子基体的导热性能不是很好。

而导热的填充材料，不管是什么样的形态，填充材料的导热性能比高分子基体要好很多。

当填充物质的填充量比较少时，填充材料之间空隙较大，没有很好的接触，这时高分子复合材料的导热性能基本没有提高。

2016年10月纳米碳酸钙的表面改性及其在橡胶中的运用闻新春（乌鲁木齐泰迪安全技术有限公司中级工程师,新疆乌鲁木齐830000）摘要：在现实生活中塑料以及橡胶制品的主要填充材料就是纳米碳酸钙，纳米碳酸钙作为一种填料有着很强大的功能，不仅可以调高塑料制品的刚度、尺寸稳定性、耐磨性以及耐热性，还在很大程度上减少了支出的成本。

但是纳米碳酸钙仍有着一定的缺陷，因此我们需要对纳米碳酸钙进行一定的表面改性工作，使纳米碳酸钙的表面尽量的缩小，提高纳米碳酸钙的分散性，使其表面呈现出亲油性，只有这样才能使高聚物与纳米碳酸钙在亲和性上有着明显的提高。

本文这要对纳米碳酸钙的表面改性以及其在橡胶中的应用进行分析。

关键词:纳米碳酸钙；表面改性；橡胶在发达国家纳米碳酸钙在橡胶制品的使用上已经非常的普遍了，而且增长速度还在逐步的上升。

纳米碳酸钙相较与普通的微米碳酸钙来说有着容易集成团，表面疏油亲水还有表面能高的特点，在一些弱极性和非极性的橡胶中很难以均匀的进行分散。

对纳米碳酸钙进行表面改性工作已经是国内外研究的一个焦点。

1纳米碳酸钙的表面改性工作1.1高能表面处理（1）表面的辐照改性：根据调查研究发现纳米碳酸钙在它的表面有一些孤对电子，而且它的状态并不是特别的稳定，很容易和大气中的一些水分进行化学吸附导致纳米碳酸钙的表面产生大量的羟基，然而只要将纳米碳酸钙进行辐照我们会发现会产生一些自由基并且引发单体进行自由的聚合，这样就使塑料橡胶制品的填料表面出现一层聚合物膜或者是有机膜。

以至于高分子材料与填料的表面性质的相容性在一定程度上得到改善。

（2）等离子体的表面改性：这种方法主要采用的是辉光放电等离子系统进行实现的，通过等离子对气体进行处理，经过化学反应就会在纳米碳酸钙的表面出现一种有机包覆膜。

（3）无机体的改性：无机体对于纳米碳酸钙来说有着非常良好的作用不仅可以增加纳米碳酸钙的耐酸程度还可以对纳米碳酸钙的分散性进行一定的改善。

主要原理就是纳米碳酸钙可以和磷酸酯进行一定的化学反应，使纳米碳酸钙表面的盖离子变成磷酸盐，生成的磷酸盐对纳米碳酸钙的离子表面进行包裹，充分的改善了纳米碳酸钙的亲油性以及分散性。

填充型高分子导热复合材料的研究进展于利媛，杨 丹*，韦群桂，倪宇峰（北京石油化工学院材料科学与工程学院，北京102617）摘要：介绍填充型高分子导热复合材料的研究进展，综述3种无机非金属填料（氧化物、碳化物和氮化物）、碳系填料以及表面功能化填料、杂化填料对高分子导热复合材料导热性能的影响。

指出填料的表面功能化改性和杂化有利于改善填料在聚合物基体中的分散性能和界面相容性，从而构建有效的导热网络以提高复合材料的热导率，提出设计合适的配方和工艺是填充型导热复合材料的研究重点。

关键词：高分子导热复合材料；填充型；导热填料；表面改性；热导率中图分类号：TB332 文章编号：1000-890X（2020）11-0873-07文献标志码：A DOI：10.12136/j.issn.1000-890X.2020.11.0873作者简介：于利媛（1996—），女，内蒙古乌兰察布人，北京石油化工学院在读硕士研究生，主要从事橡胶复合材料的开发和性能研究。

*通信联系人（yangdan@）OSID开放科学标识码（扫码与作者交流）导热材料在我国乃至全球的生产生活中起着十分重要的作用。

铝、铁和铜等金属材料通过自身自由电子的热运动具有良好的导热性能，但金属的耐腐蚀性能差、易老化、不易成型加工，同时导电性能良好，使其在绝缘领域的使用受到限制[1]。

高分子材料具有质量小、耐腐蚀、易成型加工、耐疲劳和绝缘性能良好等优点，在导热材料领域占据一席之地，广泛应用于通讯电子设备、医疗、化工和航空航天等领域。

由于高分子材料结构特殊，主要由声子传递热量，其热导率一般都小于0.5 W·（m·K）-1[2]，因此高分子材料在某些领域单独使用很难满足散热需求。

目前主要有两种方法提高高分子材料的导热性能，一种是本征法，通过改变聚合物的分子链或分子链分布以获得不同结构，从而提高导热性能；另一种是填充法，通过向聚合物基体中添加高导热填料制成导热复合材料[3]。

无机填料对环氧／聚酰胺固化体系热膨胀行为的影响研究分别研究3种无机填料氧化铝（Al2O3）、氮化硼（BN）和二氧化硅（SiO2）以及这3种填料经表面处理后对环氧树脂/200#聚酰胺体系热膨胀行为的影响。

研究表明，表面处理后的无机填料能在树脂基体中分布均匀，其固化体系的热膨胀行为变化比较均匀且有规律。

标签：无机填料；环氧树脂；热膨胀行为环氧树脂胶粘剂由于具有优异的粘接性能而被广泛应用于航空航天、汽车、微电子和精密机械等领域。

然而作为一种高分子胶粘剂，其线胀系数较大，固化后内应力较大、质脆，尤其是在粘接玻璃陶瓷等无机材料时往往存在线胀系数差异较大等问题，因而限制了其更广泛地使用[1，2]。

加入无机填料是降低环氧树脂热膨胀的常用方法，不同无机填料对降低线胀系数有不同的作用机理和效果，树脂基体的不同也会影响热膨胀行为[3～11]。

本研究以环氧树脂/200#聚酰胺为基体，分别以氧化铝（Al2O3）、氮化硼（BN）和二氧化硅（SiO2）作为填料，制备了含不同质量分数填料的环氧树脂基复合材料。

采用TMA实验方法对复合材料的性能进行了分析，探讨了填料的种类、含量对环氧树脂固化体系热膨胀行为的影响。

1 实验部分1.1 原料与仪器环氧树脂E51，工业级，岳阳树脂厂；200#聚酰胺，工业级，天津延安化工厂；氧化铝（Al2O3，含量为99%，粒径为20 nm），山东淄博亨达材料有限公司；氮化硼（BN，含量为99%，粒径为30 nm），上海超威纳米科技有限公司；二氧化硅（SiO2，含量为99%，粒径为50μm），天津市双船化学试剂厂；无水乙醇，分析纯，哈尔滨市新达化工厂；硅烷偶联剂（KH-560），工业级，南京曙光化学有限公司。

EXSTAR DMS 6100型热机械分析仪，日本精工公司。

1.2 不同环氧固化体系的制备1.2.1 表面处理方法制备质量分数为2%的KH-560乙醇溶液，将Al2O3、BN和SiO2粉末分别浸入到等质量的KH-560乙醇溶液中并搅拌20 min后烘干，制得偶联剂处理过的无机粉末。

硫酸钙(石膏)填料在橡胶中的应用综述黄明杰，张晓莹( 荆门市磊鑫石膏制品有限公司，湖北荆门448000)摘要: 橡胶制品早已成为国际贸易重要的大宗商品，在世界市场上，橡胶产品已形成了以轮胎为中心，以工业、建筑用品为重点，涉及胶鞋、胶布等日用制品以及医疗卫生、文化体育等各大类的产品群体。

随着橡胶应用领域的扩展，无机填料在橡胶工业中的地位越来越突出。

本文简单地介绍了硫酸钙填料在橡胶中的应用。

关键词: 硫酸钙，石膏，填料，橡胶TQ 330. 1 + 2中图分类号:Application and Summary of Calcium Su l fat e( G yp s um) Filler in Ｒubb erHUANG Ming-jie，ZHANG X i ao-yi ng( J i ngmen City Leixin Gypsum Product Co. Ltd. ，J i ngmen 448000，H ubei，Chi na)A b s t ract:Ｒubber products have become an i m por tant commodity for i nternat i o nal trade. I n the wor l d market，rubber products have been formed as cent er i ng on t i r e，focus i ng on i ndus t r i al，bui l di ng s uppl i es，i n r el at i on to rubber shoes，adhes i ve and other dai l y-use products and health，culture，sports and var i ous types of products. The i nor ganic filler in rubber i ndus t r y i s more and more pr om i nent as ext ens i on of the appl i cat i on of rubber. This paper s i mply in- troduces the appl i cat i on of calcium sulfate filler in r ubber.Key word s:calcium s ul fate，gyps um，f ill er，r ubber海关总署公布的2012 年全国进口重点商品量值数据显示，2012 年，我国累计进口天然橡胶218 万吨，较2011 年( 210 万吨) 高出了3. 6% 。

专论·综述 合成橡胶工业,2009-11-15,32(6):522～526CH I N A SY NTHETI C RUBBER I N DUSTRY纳米二氧化硅的结构及表面改性对橡胶复合材料性能影响的研究进展许石豪,刘　丰,李小红,张治军3(河南大学特种功能材料教育部重点实验室,河南开封475001) 摘要:分析了纳米Si O2结构及表面改性对其填充橡胶复合材料性能的影响,对比了不同表面改性方法对Si O2增强效果的影响,指出基于良好分散性的适度结构化和高效功能化表面改性是提高Si O2增强橡胶复合材料性能的重要因素。

简要介绍了纳米Si O2在橡胶复合材料中的应用研究现状。

关键词:纳米二氧化硅;结构;表面改性;橡胶纳米复合材料;综述 中图分类号:T Q330138+3 文献标识码:A 文章编号:1000-1255(2009)06-0522-05 近年来,橡胶/无机纳米复合材料以其独特的性能引起了人们的关注,这类复合材料综合了橡胶的韧性、可加工性、介电性和无机粒子的强度、模量、结构稳定性等优良性能,实现了有机高分子与无机纳米材料的分子级复合[1],赋予了橡胶材料许多新奇的特性和规律。

科研工作者对黏土[2]、碳纳米管[3]、蒙脱土[4]、Mg(OH)2等许多无机纳米材料在橡胶基体中的增强作用做了大量研究,并已取得了较为理想的成果。

　纳米Si O2是最早诞生的纳米材料之一,也是目前世界上大规模生产的一种纳米粉体材料。

作为一种优良的结构和功能材料,纳米Si O2具有粒径小、表面活性高、耐高温、无毒、无污染等优点,这为Si O2/橡胶纳米复合材料的研究与开发开辟了新的领域[5-8]。

然而,纳米Si O2较高的表面活性使其在使用过程中极易团聚,而且Si O2与大多数橡胶基体材料相容性较差,这些因素都限制了Si O2在复合材料中性能的发挥。

因此,探讨纳米Si O2独特的微观结构和表面性质对橡胶复合材料机械、黏弹、加工等性能的影响具有十分重要的意义。

橡胶配方中常用的无机填料在橡胶制品的配方中，常常需要添加无机填料来提高材料的性能和降低成本。

无机填料主要包括颜填料、天然填料和合成填料等，下面将介绍一些常用的无机填料。

1.炭黑：炭黑是一种重要的无机填料，在橡胶制品中广泛应用。

它具有高比表面积、良好的增强效果、耐磨性和耐老化性等特点。

炭黑可用于改善橡胶制品的强度、耐磨性、抗拉伸性和防裂性能。

2.沉降白云母：沉降白云母是一种天然填料，主要由云母矿石加工而来。

它具有低密度、优异的物理性能和化学稳定性，可用于提高橡胶制品的加工性能、增加硬度和减少热导率。

3.晶体石英：晶体石英是一种高硬度的无机填料，具有良好的化学稳定性和高温稳定性。

晶体石英可用于改善橡胶制品的硬度、强度和耐磨性能。

4.钙碳酸盐：钙碳酸盐是一种常见的无机填料，包括重质碳酸钙和轻质碳酸钙。

它们具有低硬度、高比表面积和良好的耐热性能，可用于改善橡胶制品的加工性能、增加硬度和强度。

5.铝硅酸盐：铝硅酸盐是一种耐高温的无机填料，主要包括蛭石和蛇纹石等。

它们具有低热导率、良好的耐磨性和化学稳定性，可用于提高橡胶制品的热稳定性和耐磨性能。

6.硅酸钠：硅酸钠是一种常用的无机填料，具有低硬度、良好的增强效果和耐磨性能。

硅酸钠可用于改善橡胶制品的强度、硬度和耐磨性能。

7.氧化锌：氧化锌是一种重要的无机填料，在橡胶制品中广泛应用。

它具有良好的增强效果、耐热性和耐老化性能。

氧化锌可用于提高橡胶制品的硬度、耐磨性、抗拉伸性和耐裂性。

8.硫化锌：硫化锌是一种常用的无机填料，具有增强效果和良好的耐老化性能。

硫化锌可用于提高橡胶制品的硬度、耐磨性和抗老化性能。

除了以上提到的无机填料，还有一些其他的无机填料常用于橡胶配方中，如纳米二氧化硅、硫酸钙、氧化铁等。

这些填料都有各自的特点和应用范围，可以按照具体的要求进行选择和搭配，并通过调整配方，以满足橡胶制品的性能要求和经济成本。

填料的作用及分类◆ 填料填料是用以改善复合材料性能（如硬度、刚度及冲击强度等），并能降低成本的固体添加剂，它与增强材料不同，填料呈颗粒状。

而呈纤维状的增强材料不作为填料。

填料的作用机理：填料作为添加剂，主要是通过它占据体积发挥作用，由于填料的存在，基体材料的分子链就不能再占据原来的全部空间，使得相连的链段在某种程度上被固定化，并可能引起基体聚合物的取向。

由于填料的尺寸稳定性，在填充的聚合物中，聚合物界面区域内的分子链运动受到限制，而使玻璃化温度上升，热变形温度提高，收缩率降低，弹性模量、硬度、刚度、冲击强度提高。

填料的作用：①降低成型制件的收缩率，提高制品的尺寸稳定性、表面光洁度、平滑性以及平光性或无光性等；②树脂粘度有效的调节剂；③可满足不同性能要求，提高耐磨性、改善导电性及导热性等，大多数填料能提高材料冲击强度及压缩强度，但不能提高拉伸强度；④可提高颜料的着色效果；⑤某些填料具有极好的光稳定性和耐化学腐蚀性；⑥有增容作用，可降低成本，提高产品在市场上的竞争能力。

填料的种类（1）无机填料和有机填料①无机类填料无机类填料主要以天然矿物为原料经过开采、加工制成的颗粒状填料，少数填料是经过处理制成的。

a.氧化硅及硅酸盐。

b.碳酸盐及碳化物。

c.硫酸盐及硫化物。

d.钛酸盐。

e.氧化物及氢氧化物。

f.金属类。

②有机类填料有机类填料是由天然的动植物及人工合成的有机材料（如再生纤维素、合成树脂等）制成的。

（2）惰性填料及活性填料①惰性填料是将天然矿石用湿磨研磨后烘干或干磨成粉直接使用。

②活性填料采用偶联剂表面处理使填料表面有被覆层或天然矿物经过煅烧亦或兼有两种方法。

（3）微球形（实心或空心）填料微球形填料其主要特征是在任意方向上长度大致相等。

a.玻璃微珠有实心微珠（沉珠）和空心微珠（漂珠）两种。

b.聚合物微珠是有机化合物制成的高分子聚合物微珠。

（4）片状、纤维状、针状填料①鳞片状填料是在两个方向上长度比第三个方向长得多的粒子，具有鳞片形状。

专论 综述弹性体,2011 06 25,21(3):70~74CH IN A EL A ST O M ERICS收稿日期:2011-04-19作者简介:李乐凡(1988-),男,广东汕头人,在读本科生,研究方向为高分子材料。

*基金项目:国家自然科学基金资助课题(50773013)**通讯联系人天然橡胶纳米复合材料的研究进展*李乐凡1,李思东2,汪志芬1**(1.海南大学材料与化工学院,海南海口570228;2.广东海洋大学理学院,广东湛江524088)摘 要:综述了天然橡胶纳米复合材料的研究进展,分别介绍了天然橡胶与纳米级二氧化硅、有机蒙脱土、碳酸钙、氧化锌以及碳纳米管等物质组成的复合材料的研究现状。

纳米填料的应用不仅可以改善天然橡胶的性能,而且还赋予橡胶许多新的性质,提高了橡胶产品的性价比。

关键词:天然橡胶;复合材料;纳米复合材料中图分类号:T Q 332.5 文献标识码:A 文章编号:1005 3174(2011)03 0070 05天然橡胶(NR)是一种具有优越综合性能的可再生天然高分子材料,具有高弹性、高强度和耐磨等特点,广泛应用于航空航天、国防军工、轮胎、医用弹性体中,在国民经济建设中占有非常重要的地位。

为了提高NR 的性能,扩大使用范围,通常对其进行化学或物理改性,使用纳米粒子和NR 制成复合材料是其中一种有效的改性方法。

本文就NR 纳米复合材料的研究概况进行了简要的综述。

1 N R /二氧化硅纳米复合材料邱权芳等[1]采用胶乳共混法制备NR/二氧化硅纳米复合材料,红外光谱分析表明,经 -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂(M PS)改性后,纳米二氧化硅表面引入了双键,在引发剂作用下单体甲基丙烯酸甲酯(MM A)成功地接枝在二氧化硅表面的M PS 双键上,天然胶乳通过乳液聚合,橡胶分子链上也接上了聚甲基丙烯酸甲酯(PM MA)。

透射电镜(T EM )分析表明,接枝PMM A 改性的二氧化硅粒子,形成以PM MA 为壳,以SiO 2为核的核-壳结构的粒子,当M MA 与SiO 2质量比为0.3时粒子的分散性最佳,随着M MA 含量的增加分子链相互缠绕,粒子以PM MA 为桥梁而团聚,当M MA 与SiO 2质量比为3时粒径超过100nm,失去了纳米材料的意义。

无机填料增韧聚合物
无机填料是一种常用的增韧聚合物的方法，它通过向聚合物中
添加无机颗粒或纤维来提高其力学性能和耐用性。

这些无机填料可
以是各种不同的材料，包括但不限于硅酸盐、氧化物、碳酸盐和金
属颗粒等。

无机填料的加入可以改善聚合物的强度、刚度、耐磨性、耐热性和耐化学腐蚀性能。

从力学性能角度来看，无机填料可以有效地增加聚合物的强度
和刚度，使其更适合承受外部应力和负荷。

这对于需要高强度材料
的应用非常重要，比如汽车零部件、建筑材料和航空航天领域的应用。

另外，无机填料还可以改善聚合物的耐磨性，使其在摩擦和磨
损环境下表现更加优异。

这对于制造耐用的工程零部件和耐磨材料
非常重要。

从耐热性和耐化学腐蚀性能来看，一些无机填料可以在聚合物
基体中形成障碍层，阻止化学物质的渗透，从而提高聚合物的耐化
学腐蚀性能。

此外，一些无机填料本身具有优异的耐高温性能，可
以在一定程度上提高聚合物的耐热性。

总的来说，无机填料的加入可以显著改善聚合物的力学性能、耐磨性、耐热性和耐化学腐蚀性能，使其更加适用于各种工程和特殊应用领域。

然而，需要注意的是，填料的选择、添加量和分散均匀性对最终产品的性能有着重要影响，因此在实际应用中需要进行充分的工程设计和材料测试。