凹凸棒土填充氯丁橡胶性能研究

用ＪＥＯＬＪｓＭ一５９００扫描电镜（ＳＥ岣和能谱仪但ＤＳ）（日立公司）考察胶样的微观形貌和白云石凹凸棒土的微观结构及成分；ＮＥⅡ笛ＣＨＳ１Ａ４４９Ｃ热示分析仪（德国ｂｍｋ口公司）测试白云石凹凸棒土受热变化情况；ＳＡＮＳ微机控制电子万能试验机（深圳新三思计量技术有限公司）测定胶样的力学性能；邵氏硬度仪（上海仪器设备厂）测试胶料的硬度。

测试标准为ＨＧ２０１８—２０２０．９ｌ。

２结果与讨论２．１白云石凹凸棒土的主要成分和微观结构覆受燕变化图１是白云石凹凸棒土的扫描电镜（ｓＥＭ）图。

由图１可以看出，白云石凹凸棒土由菱形片状的白云石与纤维状的凹凸棒土交杂构成，各成分质量分数为：Ｍ吕０２１．４０％．Ａ１２仉３．５２％，ＣａＯ２８．８９％，ＳＩ仉４１．８７％，Ｋ妇１１．００％，Ｆｅ２０，３．３３％；图２为白云石凹凸棒土的能谱分析（ＥＤＳ）图，分析显示白云石凹凸棒土的主要成分为白云石和凹凸棒土，其中自云石约占７２％、凹凸棒土约占２８吲质量分数）。

由于特殊的晶体结构．凹凸棒土富含吸附水、沸石水和结构水嗍，导致白云石凹凸棒土中吉有较高的水分，水分在填充入橡塑制品时会受热逸出。

从而在产品内部和表面产生孔洞．影响产品质量。

此外，极性水分的存在会削弱无机矿物白云石凹凸棒土与有机高聚物问的亲和性，降低橡胶制品的力学性能。

因此，在使用白云石凹凸棒土前必须进行热处理，使水分达到０．５％以下。

图３是白云石凹凸棒土的热示和失重图，由图３可知，凹凸棒土在３２—１５０℃有一吸热谷，在２００℃失去９９．７％的水分。

所以凹凸棒土热处理的温度宜控制在２００℃。

２上白云石凹凸棒土填充胶料的加工性能试验表明，未经表面处理的白云石凹凸棒土粉与胶料在开炼机上混合时．粉料与胶料很难相容且粉尘飞扬严重，在添加量达到或超过７５ｇ时，胶料不再与粉料相容。

而经表面处理的白云石凹凸棒土粉很容易与胶料相容．最大添加量可达ｌｌＯｇ且无粉尘飞扬，混炼时间也大大缩短（从３０ｍｉｎ减少到１８ｍ哟，其中尤以硬脂酸处理后的白云石凹凸棒土填充效果最好，硫化后的胶样表面光洁、色泽鲜艳。

凹凸棒石粘土的纳米填料效应及其在高分子材料中的应用引言：纳米科技的快速发展使得纳米材料在各个领域中得到了广泛的应用。

其中，纳米填料作为一种重要的纳米材料，具有优异的性能和潜在的应用前景。

凹凸棒石粘土作为一种常见的纳米填料，由于其独特的形貌和结构，已经在高分子材料领域中引起了广泛的关注。

本文将详细介绍凹凸棒石粘土的纳米填料效应以及其在高分子材料中的应用。

一、凹凸棒石粘土的纳米填料效应1. 凹凸棒石粘土的结构和特性凹凸棒石粘土是一种层状矿物，其结构由硅酸盐土矿物层和层间阳离子组成。

其特点是具有大量的微观孔隙和高比表面积。

此外，凹凸棒石粘土还具有出色的阻隔性能、吸附性能和稳定性等优点。

2. 纳米填料效应凹凸棒石粘土作为纳米填料，具有独特的纳米填料效应。

首先，凹凸棒石粘土具有的高比表面积和微观孔隙可以增加高分子材料的界面接触面积，从而提高材料的机械强度和热稳定性。

其次，凹凸棒石粘土的层状结构可以有效地阻碍高分子链的运动，使得材料的屏障性能得到提升。

此外，凹凸棒石粘土还可以通过填充作用和限制材料分子的运动，改善高分子材料的维卡溶胀性能和抗燃性能。

二、凹凸棒石粘土在高分子材料中的应用1. 塑料复合材料凹凸棒石粘土作为一种优秀的纳米填料，在塑料复合材料中有着广泛的应用。

通过将凹凸棒石粘土与高分子树脂进行混合，可以提高材料的力学性能、热稳定性、屏障性能和阻燃性能。

此外，凹凸棒石粘土还可以调控复合材料的光学性能和电学性能，拓宽了材料的应用领域。

2. 橡胶复合材料凹凸棒石粘土在橡胶复合材料中也有着重要的应用价值。

通过将凹凸棒石粘土与橡胶基体进行复合，可以大幅增加橡胶材料的机械强度、硬度和耐磨性。

此外，凹凸棒石粘土的附着作用还可以提高橡胶材料的抗裂性和抗老化性能。

这些优势使得橡胶复合材料在汽车制造和工程建设等领域中得到了广泛应用。

3. 涂料和粘合剂凹凸棒石粘土在涂料和粘合剂中的应用也呈现出了巨大的潜力。

凹凸棒石粘土可以在涂料和粘合剂中起到增稠、增强附着力和改善流变性能的作用。

科技成果——环保型凹凸棒石纳米复合橡胶添加剂及其在橡胶中的应用技术
成果简介
凹凸棒石是一种天然的一维纳米矿物，具有独特的棒状纤维结构，是潜在的环保型橡胶补强材料。

该项目对凹凸棒石进行改性处理，制得纳米级橡胶添加剂，进而利用乳液共絮共凝法制得橡胶/凹凸棒石纳米复合材料。

技术特点
通过对提纯条件的细化与提纯工艺的优化，实现凹凸棒石矿物精选的工业化生产规模；可以在不改变工厂现有的生产设备和工艺条件下，解决橡胶胶乳与凹凸棒石复合的难题，使得凹凸棒石在橡胶中均匀的分散，并使得凹凸棒石剥离成纳米短纤维的比例大幅度增加，起到了更加有效的补强作用，制备了性能优异的充油型橡胶/凹凸棒石纳米复合材料。

应用领域
该方法工艺简单，可操作性强，可以直接应用于橡胶纳米复合材料的工业化生产。

凹凸棒石胶体性能及表征方法研究
张平;蒋金龙
【期刊名称】《冶金与材料》
【年(卷),期】2024(44)3
【摘要】凹凸棒石黏土因其特有的胶体特性而被广泛应用于涂料、钻井等行业,其胶体性能主要可分为黏结性能和悬浮性能。

氧化镁是凹凸棒石黏土中的特征性、代表性成分,较其他主要黏土矿物,凹凸棒石黏土中含有较高比例的氧化镁,一般含量在6%以上,因氧化镁自身是一种胶凝材料,因此氧化镁含量对凹凸棒石黏土的黏结性能有着重要影响。

饱和盐水造浆率是反映凹凸棒石黏土胶体体系悬浮性能的一个重要指标。

文章针对氧化镁含量和饱和盐水造浆率两个反映凹凸棒石黏土胶体性能的关键指标测试方法开展研究,应用ED-XRF内标法测定凹凸棒石黏土中氧化镁含量,解决现行测试方法可操作性较差的问题。

利用对测试过程中的数据关联性研究,从大量测试数据中提炼得出计算模型,根据计算模型计算得到视黏度为15mPa·s时对应的泥浆浓度,对现行饱和盐水造浆率标准测试方法进行优化改进,缩短测试时长,且能够有效保证结果准确性。

【总页数】3页(P180-182)
【作者】张平;蒋金龙
【作者单位】盱眙县凹土应用技术研发与成果转化中心;淮阴工学院化学工程学院【正文语种】中文
【中图分类】X70
【相关文献】
1.凹凸棒石负载锰氧化物低温选择性催化还原催化剂的表征及对氨的吸脱附
2.胶体级凹凸棒石粘土的生产工艺研究
3.季铵盐改性有机凹凸棒石的制备与表征研究
4.凹凸棒石酸活化废液制备LDH实验研究Ⅰ:合成方法和表征
5.凹凸棒石-银纳米复合抗菌材料制备方法和表征
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14凹凸棒土在橡胶中的应用研究进展李玉芳，伍小明摘 要：概述了凹凸棒土(A T)在天然橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶等橡胶中的应用研究进展，指出了其今后的发展方向。

关键词：凹凸棒土；橡胶；应用研究进展凹凸棒土(A T)又名坡缕石, 是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物材料，具有独特的吸附、脱色、悬浮、触变、充填等性能，尤其是在通过酸化法、偶联剂处理法、超声波分散法等改性之后，可以提高非极性或低极性高分子材料与极性A T间的相容性[1-2]。

在橡胶领域可以改善橡胶基体的分散性和亲和性，提高橡胶制品300%定伸应力、扯断伸长率等，应用广泛。

概述了AT在天然橡胶、丁腈橡胶以及乙丙橡胶等橡胶中的应用研究进展，指出了其今后的发展方向。

1 丁腈橡胶周春兵等[3]采用机械共混法制备AT/NBR纳米复合材料，研究了AT用量、偶联剂种类对复合材料硫化特性和力学性能的影响。

结果表明，随着AT用量的增加，AT/NBR的t10和t90缩短,硫化速度提高,硬度、拉伸强度、定伸应力和撕裂强度先增大后逐渐减小或不变；当AT用量为40份时，综合性能最好。

偶联剂用量相同时，Si69改性效果最好，制得的AT/NBR综合力学性能与白炭黑、炭黑填充NBR性能相近。

王国志等[4]采用机械共混的方法将不同型号改性的A T与N B R混合，制备出性能优异的A T/ NBR混炼胶。

采用型号不同的AT与NBR混合和白炭黑与N B R混合做比较，通过加入不同的份数来对其力学性能的测试。

研究结果表明，型号R11A T 填充N B R的补强效果好，当填充A T40份时，A T/ N B R混炼胶综合性能最好，其拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率分别达到5.59MPa、20.47KN/m和453%。

2 天然橡胶赵国璋等[5]采用机械共混法制备了天然橡胶(NR)基AT纳米复合材料，研究了复合材料的微观结构、力学性能及硫化特性，探讨了AT补强NR 的机理。

结果表明，改性后的AT能在NR基体中达到均匀分散并形成良好的聚合物-填料界面，显示出优异的补强效果。

凹凸棒石粘土的抗氧化性能研究及其在防腐材料中的应用随着工业化进程的发展，金属材料的防腐蚀需求越来越重要。

抗氧化性能是材料在氧气作用下的稳定性能，对于防止材料的老化、腐蚀及延长材料的寿命至关重要。

因此，研究材料的抗氧化性能及寻找新型防腐材料具有重要意义。

本文将探讨凹凸棒石粘土作为一种潜在的防腐材料，其抗氧化性能的研究以及在防腐材料中的应用。

凹凸棒石粘土是一种自然矿物，主要成分为硅酸盐和水合铝硅酸盐。

由于其特殊的结构，凹凸棒石粘土具有较大的比表面积和孔隙结构，有利于吸附和储存氧气。

因此，它有可能具备良好的抗氧化性能。

为了验证这一假设，研究人员进行了一系列实验。

首先，他们通过X射线衍射仪对凹凸棒石粘土的晶体结构进行了表征。

实验结果显示，该粘土样品具有较好的晶体结晶度和结晶度。

这种结构特点为凹凸棒石粘土具备抗氧化性能奠定了基础。

接下来，研究人员进行了热重分析实验，以评估凹凸棒石粘土在高温环境下的抗氧化性能。

实验结果显示，该粘土样品在高温下表现出良好的稳定性能，几乎没有明显的质量损失。

这表明其能够有效抵抗氧气的氧化作用，具备一定的抗氧化性能。

为了更好地了解凹凸棒石粘土的抗氧化性能，研究人员还进行了模拟实验。

他们制备了一系列含有凹凸棒石粘土的聚合物复合材料，并将其暴露在高温高湿的环境中，检测材料的物理性能和化学性能的变化。

实验结果显示，含有凹凸棒石粘土的复合材料表现出良好的抗老化和抗氧化性能，相比之下，不含该粘土的样品明显出现了老化和腐蚀。

进一步研究表明，凹凸棒石粘土的抗氧化性能与其表面性质密切相关。

研究人员通过比较不同处理条件下的样品，发现表面处理对凹凸棒石粘土的抗氧化性能有明显影响。

适当的表面处理能够增强其抗氧化性能，延长材料的使用寿命。

基于以上的研究结果，凹凸棒石粘土作为一种潜在的防腐材料具有广阔的应用前景。

它的抗氧化性能使其在金属材料的防腐领域具备重要的应用价值。

将其应用于防腐材料中，可以提高材料的使用寿命和耐久性，有效延缓材料老化和腐蚀的过程。

凹凸棒土填充SBR 的性能研究丁永红1*,孙传金1,姚 超2,张 良2,许晓锋1(1.江苏工业学院材料科学与工程系,江苏常州 213164;2.江苏工业学院化学工程系,江苏常州 213164) 摘要:试验研究不同硅烷偶联剂改性凹凸棒土(简称AT)填充SBR 硫化胶的物理性能,并以结合橡胶研究补强机理。

结果表明,硅烷偶联剂KH 550,KH 560和Si69能明显提高AT /SBR 复合材料的物理性能,热重分析显示这些偶联剂提高了AT /SBR 混炼胶的结合橡胶含量,增强了AT 与S BR 分子之间的相互作用;AT 经偶联剂Si69改性后可以部分替代炭黑和白炭黑用于填充SBR 。

关键词:S BR;凹凸棒土;硅烷偶联剂;有机改性;结合橡胶中图分类号:T Q330 38+3;T Q333 1 文献标识码:A 文章编号:1000 890X(2009)02 0091 04基金项目:江苏省科技攻关项目(BE2006373和BE2006045);常州市科技攻关项目(CE 2005016和CE2007075) 作者简介:丁永红(1964 ),男,江苏常州人,江苏工业学院副教授,硕士,主要从事聚合物材料改性及成型加工的研究。

*通讯联系人凹凸棒土(简称AT)是一种天然纳米针状硅酸盐,AT 的最小结构单元是纤维状的纳米单晶,单晶直径为20~40nm,长度为500~5000nm,单晶平行排列形成晶束,晶束又相互聚集形成各种聚集体[1,2]。

因此,AT 属于一维纳米级填料,是高分子材料的理想补强剂[3]。

橡胶使用的传统补强剂为白炭黑和炭黑,由于AT 储量丰富,因此开发利用廉价的AT 资源作为橡胶补强剂具有重要意义。

但由于AT 的比表面积大、表面活性高、易团聚,且表面含有大量的硅羟基,与高聚物的亲和性较差,因此在橡胶和塑料中往往只能作为惰性填料使用。

近年来的研究表明,AT 经过表面有机改性后对橡胶有很好的补强效果[4 8]。

凹凸棒石粘土的热胀性研究及其在橡胶制品中的应用概述：凹凸棒石粘土是一种具有特殊形状的宝石矿石。

在过去的几年里，凹凸棒石粘土已经逐渐引起了研究人员的关注，其在橡胶制品中的应用潜力逐渐显现。

本文将对凹凸棒石粘土的热胀性进行研究，并探讨其在橡胶制品中的应用。

一、凹凸棒石粘土的基本特性凹凸棒石粘土是一种硅酸盐矿石，具有优良的物理和化学性质。

其主要组成成分是硅酸铝钠，结晶形态呈现凹凸不平的管状结构。

凹凸棒石粘土的硬度较高，抗压强度也较大，具有较好的耐火性和耐化学腐蚀性能。

二、凹凸棒石粘土热胀性的研究凹凸棒石粘土的热胀性是指在受热过程中其体积的变化情况。

对于橡胶制品而言，材料在高温环境下的热胀冷缩性能是十分重要的。

通过研究凹凸棒石粘土的热胀性能，可以了解其在不同温度下的变形情况，为橡胶制品的设计和应用提供依据。

研究发现，凹凸棒石粘土的热胀性与其晶体结构密切相关。

凹凸棒石粘土具有管状结构，其管壁间距较短，且壁厚薄，因此在受热时容易发生变形。

同时，凹凸棒石粘土中的水分分子也会受热膨胀，使得整体材料的体积发生变化。

研究人员通过实验测量凹凸棒石粘土在不同温度下的热胀系数，发现其随温度的升高而增大，热胀系数约为10^-5/°C。

三、凹凸棒石粘土在橡胶制品中的应用基于凹凸棒石粘土的热胀性能研究，可以将其应用于橡胶制品中，以改善橡胶材料在高温环境下的性能。

1. 热胀补偿：由于凹凸棒石粘土具有较大的热胀系数，可用于橡胶产品中的热胀补偿部件。

在受热时，凹凸棒石粘土的体积会膨胀，通过设计合理的结构，可以利用其热胀性质对橡胶制品进行压缩或拉伸，以抵消材料在热胀冷缩过程中的应力变化。

2. 热胀稳定剂：将凹凸棒石粘土添加到橡胶制品的配方中，可以起到热胀稳定的作用。

凹凸棒石粘土的热胀性能可调节橡胶产品在高温环境下的体积变化，增加其稳定性。

此外，凹凸棒石粘土还具有良好的加工性能和耐磨性，能够提高橡胶制品的耐用性。

3. 热胀隔离：在一些特殊橡胶制品中，需要对热胀冷缩进行隔离，以避免产生不必要的应力和变形。

氯丁橡胶研究报告氯丁橡胶（CR）是一种优质的合成橡胶，因其耐腐蚀性和耐温性而广受欢迎。

它具有多种用途，可以用于制造许多产品，如汽车制造、飞机航空、建筑和冶金等行业的产品。

本文将对氯丁橡胶的性能特性和应用进行研究。

一、性能特征氯丁橡胶具有优良的力学性能，具有良好的机械强度和弹性恢复性能。

此外，氯丁橡胶具有优异的耐老化性能，可以在极端条件下长期使用。

它在低温条件下也具有良好的抗冻能力，在-40℃以下仍保持优异的机械性能。

此外，氯丁橡胶具有优良的耐化学性能，产品具有优良的耐水性、耐油性、耐酸碱性以及耐醇类溶剂性等，具有良好的耐化学腐蚀性。

而且，氯丁橡胶具有优异的耐温性，产品可以在常温下使用，也可以承受-50℃到100℃之间的温度，使得其应用更加广泛。

二、应用情况由于氯丁橡胶具有优良的物理、力学和耐老化性能，因此它几乎可以用于所有行业的广泛应用。

其中，最常见的应用领域如下：（1）汽车行业：氯丁橡胶可用于汽车零件的制造，例如轮胎、座椅、弹性元件和制动器等。

（2）飞机航空行业：氯丁橡胶可用于制造各种航空配件，例如起落架、安全带和蒙皮等。

（3）建筑行业：氯丁橡胶可用于建筑建材的制造，例如板材、垫板、建筑密封剂等。

（4）冶金行业：氯丁橡胶可用于制造液位传感器、管道附件等冶金设备的组件。

三、研究结论从上述研究可以看出，氯丁橡胶在机械力学、耐老化、耐温和耐化学各方面性能优良，因此受到各行业的广泛应用。

从而，氯丁橡胶产品将在未来产业发展中发挥重要作用。

通过本文的研究，我们可以明白，氯丁橡胶是一种高科技产品，具有重要的应用价值，值得更多研究和投资。

本文通过对氯丁橡胶的特性和应用的研究，总结出氯丁橡胶的优势，并对其在未来的发展前景做出展望。

本文的研究结果可为后续研究提供借鉴和参考。

第32卷第2期 非金属矿 Vol.32 No.2 2009年3月 Non-Metallic Mines March, 2009聚合物-纳米复合材料是指以有机高分子聚合物为连续相与纳米颗粒进行复合所得到的复合材料，因此，这种新型复合材料将无机纳米颗粒的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、可塑性、可加工性、再生性、介电性能、多功能性及资源的多样性结合起来，赋予材料许多新奇的特性和新的规律，为纳米复合材料的研究和应用展示了广阔的前景[1~3]。

硅橡胶是特种合成橡胶中的一种高分子聚合物，具有耐热、耐冷、耐天候、耐臭氧、耐辐射、电绝缘性、生物相容性等优异性能，在航天航空、电子电器、汽车制造、医疗卫生等领域得到了广泛应用[4~6]。

凹凸棒土（Attapulgite ，A T ）是一种层链状一维纳米硅酸盐黏土矿物，它具有纤维状结构、较大的长径比和比表面积、良好的热稳定性[7,8] 。

若加入高分子聚合物中，A T 以纳米级单晶的形式在聚合物基体中分散，可提高聚合物的力学性能和耐热性能。

同时A T 的价格低廉，在我国江苏和安徽储量丰富，可作为高分子材料增强增韧的理想填料，在塑料、橡胶等高分子材料领域应用前景广阔[9~11]。

利用凹凸棒土填充硅橡胶制备聚合物-纳米复合材料的研究较少。

本文以表面处理凹凸棒土为填料，采用机械共混法制备纳米复合材料，使复合体系中纳米链与聚合物链达到交错缠绕，有机网络和无机网络互相交叉，同时具有无机材料的强度和聚合物材料的韧性，显示出优异的力学性能和其它性能。

由此方法所得纳米A T/MVQ 复合材料具有较高的力学性能和耐热性能。

1 实验部分1.1 实验原料 凹凸棒土（A T ，江苏南大紫金科收稿日期：2008-11-25基金项目：国家863项目（2007AA06Z118），江苏省支撑计划（No.BE2008032，No.BE2008033），江苏省教育厅项目（No.08KJD430011），常州市科技攻关（No.CE2007075，No.CE2008077）资助项目。