【摘 要】
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本论文研究了天然橡胶(NR)/多元填料粒子复合材料的制备、结构与性能。所采用的就地反应原位生成SiO2粒子和使用炭黑悬浮液凝聚共沉生成粉末NR/填料粒子复合材料的方法可有效
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本论文研究了天然橡胶(NR)/多元填料粒子复合材料的制备、结构与性能。所采用的就地反应原位生成SiO2粒子和使用炭黑悬浮液凝聚共沉生成粉末NR/填料粒子复合材料的方法可有效地解决无机填料在橡胶基体中的均匀分散性问题。
为突破使用单一的填料粒子对提高复合材料硫化胶的综合力学性能尤其是300％定伸应力的局限而探索了用就地反应和共沉法制备NR/多元填料粒子复合材料的新技术路线，制备了C(NR/HAF.SiO<,2>-SOl)、C(NR/HAF.SiO<,2>-Sal)、C(NR/HAF.ZnO)和C(NR/HAESiO<,2>-Sal.ZnO)等多种系列的NR/多元填料粒子复合材料。并通过对复合材料硫化胶力学性能和拉伸断面的SEM分析发现：采用先加炭黑和ZnO再加胶乳，然后加硅酸钠溶液，最后才加热的加料加热工艺顺序；5份SiO<,2>-Sal、5份ZnO和45份炭黑的填料配比；并以2％的HCI为凝聚剂则可以使复合材料硫化胶的综合力学性能达到最优。
在制备和研究NR/多元无机填料粒子复合材料的过程中还通过力学性能、硫化曲线、拉伸断面SEM照片和能谱分析、XRD分析等现代测试手段发现：相同的ZnO在作为无机填料而在共沉前加入和作为硫化配方而在混炼时加入这两种情况下有着完全不同的机理和作用。共沉前加入的ZnO主要以无机填料方式起着高效的补强作用而能显著提高硫化胶的300％定伸应力等力学性能，但它起不了促进硫化的作用故对硫化过程基本没有影响；而在混炼时做为硫化配方加入的ZnO则可以通过与硫黄形成ZnS而起到促进硫化交联的作用，但其作为无机填料协同补强的效果却很不明显。
本实验采用共沉法制备天然橡胶NR/多元填料粒子复合材料工艺简单可行，同时发挥了多种填料粒子间的互补、协同补强作用，所制得的复合材料有较高的300％定伸应力和优异的综合力学性能，因此具有重要的理论和实际意义。
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