硅烷偶联改性海泡石对三元乙丙橡胶性能的影响

丁德宝，王菲，谭建杰，曾召刚，梁金生，汤庆国

（1.河北工业大学能源与环境材料研究所，天津300130；2.湖南湘潭海泡石科技有限公司，湖南湘潭411100）

硅烷偶联改性海泡石对三元乙丙橡胶性能的影响

丁德宝1，王菲1，谭建杰2，曾召刚2，梁金生1，汤庆国1

（1.河北工业大学能源与环境材料研究所，天津300130；2.湖南湘潭海泡石科技有限公司，湖南湘潭411100）

利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）对提纯海泡石矿物进行表面改性，制备成橡胶补强填料.研究改性海泡石补强三元乙丙橡胶力学性能的变化规律，借助傅里叶红外光谱（FTIR）、光电子能谱（XPS）、热分析（TG-DTA）和扫描电镜（SEM），探讨改性海泡石对复合橡胶的补强机理.结果表明：当偶联剂添加量为海泡石质量的4%时，填充复合橡胶的力学性能达到最好，与未改性海泡石填充复合橡胶相比，其拉伸强度提高了51.25%，扯断伸长率降低了17.89%.偶联剂官能团以物理包覆和化学键合两种方式存在于海泡石纳米纤维的表面，其化学接枝率约为38.3%.海泡石表面Si2p和O1s的电子结合能分别减少了0.22eV和0.78eV，说明O原子的化学位移较大，接枝反应发生在Si-OH中的O原子上.改性后海泡石表面接枝的有机官能团能使其在三元乙丙橡胶（EPDM）中拥有更好的相容性和分散性.

海泡石；表面改性；机械性能；官能团；接枝率

0 引言

三元乙丙橡胶（ethylene propylene dien monomer，EPDM）具有高填充性、优异的耐老化性、耐腐蚀性及绝缘性等性能，广泛应用于绝缘制品和汽车密封件中[1].但由于EPDM是非结晶橡胶，自补强性能差，因此需要添加……