TESPT改性纳米SiO2原位补强NR的研究*

赵同建，金 彪，林 华，何瑞森，刘 倩，汪志芬，符 新

(海南大学，海南 海口 570228)

纳米复合材料是指材料的显微结构中至少有一相的一维或几维结构的尺寸是在纳米级范围之内[1-3]。纳米粒子结构的小尺寸效应、表面效应、量子效应等特性使纳米复合材料具有极其重要的结构性能[4-6]。同时纳米SiO2粉体，因其高的表面活性、成键倾向和比表面积大、分散性好、补强性能高等特点广泛用于塑料、橡胶等领域[7-11]。橡胶具有分子间作用力小、自由体积大和结晶能力差的特点，导致其硬度、耐磨、强度等综合性能差[12-17]。纳米SiO2加入胶料后可改善撕裂性能、降低生热和滚动阻力并提高复合制品中胶料与其它物质的粘合性，已成为“绿色轮胎”胎面胶研究的首选原料。但是，纳米SiO2粒子附聚力强、难以浸润和分散均匀，与表面能较低的天然橡胶(NR)之间的亲和性差，使界面出现空隙，从而降低了硫化效率和补强性能[18-19]。同时纳米SiO2混炼生热大会延迟硫磺硫化体系的硫化，降低硫化速度[20-22]。本研究采用化学沉淀法制备纳米SiO2乳液，再用硅烷偶联剂双(γ-三乙氧基硅丙基-)四硫烷(TESPT)原位改性纳米SiO2，不经过干燥直接与天然胶乳共混共凝制备纳米SiO2/NR复合材料，解决了纳米SiO2易聚集成团、分散不均匀、与NR大分子亲和性较差以及补强NR会延迟硫化，降低交联密度的问题，提高了纳米SiO2/NR复合材料的应用性能。

1 实验部分

1.1 原料

天然胶乳：中国热带农业科学院实验农场橡胶加工厂；Na2SiO3·9H2O：分析纯，广州化学试剂厂；TESPT：分析纯，南京曙光化工总厂；……