纳米碳酸钙的表面改性及其填充107硅橡胶复合材料的性能研究

丁 浩，邹 华*，王天强，张立群

（1.北京化工大学 北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京 100029；2.成都硅宝科技股份有限公司，四川成都 610041）

众所周知，作为硅酮密封胶的主要成分α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷（简称107硅橡胶），由于优异的弹性、热稳定性、耐候性、耐化学稳定性、电绝缘性和生物相容性等广泛应用于建筑和装饰领域[1-5]。然而，107硅橡胶中Si—O链呈螺旋形构型，分子链柔性大，分子链间相互作用弱，因而其物理性能较差，但当填充大量补强填料后，107硅橡胶的力学性能可以提高数十倍[4，6]。

相对于气相法白炭黑、碳纳米管和纳米粘土等其他纳米填料，纳米碳酸钙由于其成本低、原料资源丰富和性能稳定等优势而广泛应用于室温硫化硅酮密封胶等各种聚合物复合材料中[7-11]。然而，当纳米碳酸钙大量用于107硅橡胶中时，由于其粒径较小、比表面积和表面能较大，粒子间相互作用强等特点，其难以在橡胶基体中分散均匀，极易团聚[12-13]；另外，无机颗粒与有机基体在结构上的差别使纳米碳酸钙与107硅橡胶相容性较差[14]。纳米碳酸钙的这些特征在一定程度上减弱了其补强效果，从而使107硅橡胶/纳米碳酸钙复合材料的物理性能下降，而且显著影响了复合材料的动态力学性能[2，15]。因此，提高纳米碳酸钙在107硅橡胶中的分散性和相容性变得十分重要[16]。

对纳米碳酸钙进行表面改性是解决这些问题的有效途径[17-22]。由于成本低，易加工等优势，硬脂酸被广泛用于纳米碳酸钙粒子的表面改性剂[23-25]。……