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现有的橡塑材料受到其自身结构的性能影响以及无机填料对基体材料填充时极性的不同往往不能满足橡塑复合材料的使用要求。因此使用偶联剂对无机填料的表面处理改性是提高基体材料性能的主要方面。由于无机填料经过小分子偶联剂表面改性修饰后与有机基体间的作用力较小,复合材料的性能得不到提升无法满足使用要求,因此逐渐研发大分子偶联剂对填料的改性处理,不仅可以根据需求设计出不同结构和分子量的大分子偶联剂,且其上的大分子链与聚合物基体之间形成较强的化学键连接,实现对聚合物基与填料间界面结构的补强和优化。本文主要研究设计制备四种大分子偶联剂,采用喷雾干燥法研究其用量对高岭土表面处理改性后填充丁苯橡胶(SBR)材料的性能提升情况。通过改善不同极性材料间的界面结构,实现大分子偶联剂对无机填料和橡塑材料之间的界面结构的控制和优化,提高复合材料的强度、模量及性能。具体研究内容如下:1、首先通过活性可控的可逆加成-链断裂转移(RAFT)聚合成聚[异戊二烯-co-3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷](PIPMSI)无规共聚物。其次,将PIPMSI溶液喷在高岭土表面,干燥,得到改性的高岭土即MSi-Kaol。将MSi-Kaol和纯高岭土同时加入到SBR中得到SBR/MSi-Kaol、SBR/Kaol。SBR/Kaol在低应变条件下的储能模量(G’)远低于SBR/MSi-Kaol混炼胶的G’,SBR/MSi-Kaol混炼胶的硫化速率远低于SBR/Kaol。SBR/MSi-Kaol中的高岭土的分散效果明显优于SBR/Kaol混炼胶。MSi-Kaol对SBR基体填充后在撕裂、拉伸等力学性能均有了显著的提高。2、首先通过RAFT聚合成聚(异戊二烯-co-马来酸酐)(PIPMA)无规共聚物。其次,将PIPMA溶解、喷洒到高岭土表面获得改性高岭土PM-Kaol,将PM-Kaol和纯高岭土同时加入到SBR中得到SBR/PM-Kaol、SBR/Kaol混炼胶。结果表明:SBR/Kaol在低应变情况下的G’远低于SBR/PM-Kaol的G’,SBR/PM-Kaol胶料的硫化速率远低于SBR/Kaol胶料的硫化速率。通过SEM图像可知,与SBR/Kao相比SBR/PM-Kaol混炼胶中的高岭土分散效果较好。实验数据表明经过RAFT成功聚合得到了大分子偶联剂PIPMA,PM-Kaol填充到SBR基体后在填料-基体的相互作用、拉伸、断裂及撕裂等均得到了显著提高。3、首先通过RAFT聚合方法合成分子量为20K、10K的大分子链转移剂聚[甲基丙烯酸甲酯-co-3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷]无规共聚物即PTMA。其次,预设聚异戊二烯(PIP)的分子量为40K和20K分别与分子量为20K、10K的PTMA通过RAFT聚合反应合成出不同分子量的无规嵌段共聚物聚[甲基丙烯酸甲酯-co-3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷-b-聚异戊二烯](PTMAIP)即:PTMAIP(40K-20K)、PTMAIP(20K-10K)。最后将不同分子量嵌段的大分子硅烷偶联剂PTMAIP溶解喷洒到高岭土中形成改性高岭土即PP-Kaol(40K-20K)、PP-Kaol(20K-10K)。将不同分子量大分子偶联剂改性的PP-Kaol和纯Kaol同时加入SBR中得到SBR/PP-Kaol和SBR/Kaol。SBR/Kaol混炼胶的储能模量G’远低于SBR/PP-Kaol的G’;SBR/PP-Kaol胶料的硫化速率略低于SBR/Kaol胶料的硫化速率;SBR/PP-Kaol混炼胶中的高岭土分散效果比SBR/Kaol较好。与SBR/Kaol相比,SBR/PP-Kaol混炼胶的填料分散和填料-橡胶相互作用及力学性能均得到了提高。