球磨法制备高气体阻隔性有机黏土/溴化丁基橡胶纳米复合材料*

王林艳，郭 科，梁玉蓉**，郭 昊，梁键生

(1.太原工业学院 材料工程系，山西 太原 030008；2.广东信力科技股份有限公司，广东 东莞 523000)

橡胶密封材料由于具有高弹性、质轻，多功能性和压缩后恢复变形的能力，广泛应用于各类密封制品、食品药品包装、个人防护装备等领域。溴化丁基橡胶(BIIR)由于其自身结构特点，具有良好的气体阻隔性能，常用于轮胎内胎和各类密封制品[1-2]。如果将二维纳米填料，如有机黏土(OC)、氮化硼、石墨烯等[3-6]分散到聚合物中，纳米厚度的分散层具有非常大的形状系数比,填料和基体胶的气密性优势可以得到更好的体现，有望得到气密性优异,综合性能良好的纳米复合材料[7]。

OC/橡胶纳米复合材料的优异气体阻隔性能强烈依赖于填料用量、气体类型和分散状态。BIIR/氢化丁腈橡胶(HNBR)/纳米黏土复合材料与BIIR/炭黑相比，气体渗透率可降低20%[8]。二氧化碳气体在天然橡胶(NR)/丁腈橡胶(NBR)/纳米黏土复合材料中的渗透率高于氧气，且渗透率随着纳米黏土掺入量的增加而降低[9]。OC在NBR基体中的取向结构，使复合材料表现出更优异的气体阻隔性能[10]。橡胶密封材料广泛应用于生活生产的各个领域，但对于一些特殊条件下，如高压(1.5 MPa)条件下的航空航天领域密封制品、高真空系统，常规的橡胶密封制品显然不能胜任，需要能适应环境变化的特殊功能橡胶基体及具有更优异阻隔性能的填料。

本文首先将二维填料OC进行球磨处理制备得到更细致的有机黏土(标记为@OC)，再通过熔体共混法填充至BIIR，制备得到纳米复合材料，通过球磨处理及开炼机的剪切作用得到层间距更大，分散更加均匀的复合材料。……