Page 193 - 《精细化工》2022年第7期
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第 7 期                      程欣宇,等:  改性天然沸石对橡胶复合材料性能的影响                                   ·1479·


            (tanδ)随温度变化的动态热机械测试曲线。如图                           合材料相比,均出现 M L 下降、M H 升高的趋势,表
            9a 所示,NR/NZ、NR/S-NZ 和 NR/S-HNZ 复合材料                明硅烷化沸石有利于提升硫化反应速率,提高硫化
            的 E'都明显高于 NR。这是因为硅烷化沸石加入橡                          程度;随着应变的增大,G'呈下降趋势,NR/S-HNZ
            胶后,与橡胶基体发生物理缠绕或者化学交联,从                             复合材料表现出最高的 G'和最低的 tanδ,表明
            而提高了复合材料的储能模量。此外,tanδ 峰值所                          NR/S-HNZ 复合材料具有更强的橡胶交联网络。
            对应的温度通常与材料的玻璃化转变温度(T g )有                              以上结果证明,沸石及改性沸石可替代部分炭
            关 [32-33] ,从图 9b 可以看出,NR 复合材料的 T g 为               黑作为橡胶补强填料,复合改性天然沸石可改善与
            –55.59  ℃,NR/S-NZ 和 NR/S-HNZ 的 tanδ 峰值变            橡胶间的界面相互作用,提升天然橡胶的综合性能。
            小,且与 NR 复合材料相比,T g 分别增加了 1.8 和                     本课题组将进一步设计天然沸石与橡胶之间的有机-
            2.2  ℃。这是因为 Si-69 参与了橡胶体系的交联反                      无机化学键合,以期更大程度地替代传统补强填料,
            应,使体系的交联密度上升,交联网络会对分子链                             提高橡胶复合材料的性能。
            运动产生一定的阻力,导致橡胶分子链的运动能力
                                                               参考文献:
            下降。
                                                               [1]   NINYONG K, WIMOLMALA  E, SOMBATSOMPOP  N,  et al.
                                                                   Potential use of NR and wood/NR composites as thermal neutron
                                                                   shielding materials[J]. Polymer Testing, 2017, 59: 336-343.
                                                               [2]  WANG N (王娜), XIN Y H (辛远航), ZHANG X Y (张鑫雨), et al.
                                                                   Carrageenan/metal  oxide synergistic ammonium polyphosphate to
                                                                   prepare flame-retardant nature rubber[J]. Fine Chemicals (精细化
                                                                   工), 2021, 38(1): 176-182.
                                                               [3]   SONG Y H, XU Z J, WANG W J, et al. Payne effect of carbon black
                                                                   filled natural rubber nanocomposites: Influences of extraction,
                                                                   crosslinking, and swelling[J]. Journal of Rheology, 2021, 65(5):
                                                                   807-820.
                                                               [4]   ARROYO M, LOPEZ M, HERRERO B, et al. Organo-montmorillonite
                                                                   as substitute of carbon  black in  natural rubber compounds[J].
                                                                   Polymer, 2003, 44: 2447-2453.
                                                               [5]   ONDRUDOVA D, BOZEKOVA S, BUNOVA L, et al. Modification
                                                                   of alternative additives and their effect on the rubber properties[J].
                                                                   MATEC Web of Conferences, 2018, 157: 1-13.
                                                               [6]   WANG Z W (王志伟), YANG F (杨凤), KANG H L (康海澜), et al.
                                                                   Preparation and  properties  of zeolite/nature rubber composites[J].
                                                                   China Elastomerics(弹性体), 2018, 28(4): 6-11.
                                                               [7]   PETER R, VIJAY V R, RAMAKRISHNAN S, et al. Phosphorylated
                                                                   cashew nut shell liquid prepolymer modified kaolin as a reinforcing
                                                                   filler  for  natural rubber[J]. Applied Clay Science, 2015, 105/106:
                                                                   186-191.
                                                               [8]   SOOKYUNG U,  THAIJAROEN W, NAKASON  C. Influence of
                                                                   modifying organoclay on the properties of natural rubber/organoclay
                                                                   nanocomposites[J]. Journal of Composite Materials,  2014,  48:
            图 9   温度对复合材料储能模量(a)和损耗因子(b)的
                                                                   1959-1970.
                  影响                                           [9]   WANG C (王程), GUO H D (郭慧东), YU J L (于佳乐), et al. The
            Fig. 9    Effect of  temperature on storage modulus  (a)  and   effect of alkali treatment on structure and property of natural zeolite
                   loss fraction (b) of composites                 from Weichang area, Hebei Province[J].  Acta Petrologica et
                                                                   Mineralogica (岩石矿物学杂志), 2021, 40(3): 565-570.
            3   结论                                             [10]  VANESSA C, JHONNY  V, MARIA J,  et al.  Basic treatment in
                                                                   natural clinoptilolite for improvement of physicochemical properties
                (1)采用 XRD、BET 和 SEM 对酸处理及硅烷                        [J]. Minerals, 2018, 8: 1-14.
                                                               [11]  JOHAN E, YAMADA T, MUNTHALI M, et al. Natural zeolites as
            化天然沸石的结构进行表征,结果证明酸处理后沸                                 potential materials for  decontamination of radioactive  cesium[J].
            石骨架脱铝,且 Si-69 成功接枝到沸石表面,S-HNZ                          Procedia Environmental Sciences, 2015, 28: 52-56.
            呈疏水性。                                              [12]  LI G G (李国光), TIAN R H (田瑞华), HAN W B (韩文彪), et al.
                                                                   Study on adsorption of ammonia nitrogen in anaerobic fermentation
                (2)经复合改性后,复合材料的力学性能显著                              biogas slurry of  urban organic waste by zeolite[J]. Technology of
            提高,NR/S-HNZ 的 300%定伸应力和抗拉强度分别                          Water Treatment(水处理技术), 2019, 45(12): 42-45, 52.
            为 18.44 和 22.66 MPa,与 NR 相比,分别提高了                  [13]  LI X Y (李鑫媛).  Study on the adsorption of natural zeolite and
                                                                   modified zeolite to selenium (Ⅳ) and its reuse in soil and plants[D].
            46.7%和 10.8%。                                          Beijing: Beijing Forestry University (北京林业大学), 2020.
                (3)NR/S-HNZ 和 NR/S-NZ 复合材料与 NR 复               [14]  ALI M,  RAJABI  S, SHIMA B,  et al. Effects of natural-zeolite
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