毕业论文综述

毕业论文综述 纳米纳合材料橡性能究胶研纳展 纳纳 ;会B0740041) 指纳老纳,薛行纳 纳米橡纳合材料是一纳新材料具有巨大的纳纳和纳用前景是胶 摘 要 , 目前的究纳点～本文通纳纳纳相纳纳料纳述了不同的纳米橡纳合材料的一些究纳展研胶研 情～主要介纳了纳米粒子的制作方法和无机纳米橡纳合材料和有机纳米纳合材料况胶 及功能性纳米橡纳合材料的一些究情。胶研况 纳纳纳 纳米粒子～天然橡～纳合材料胶 , Properties of rubber nanocomposites Progress Nano-rubber composite is a new material has great ～Abstrac prospects for development and application of current research focus, this article summarizes the relevant information through different access to nano-rubber composites development of a number of studies, mainly on the production of nano-particle methods andinorganic and organic nano-rubber composite nano-composite materials and nano-rubber composite function of some of the situation. Nanoparticles; natural rubber; composite materials Keywords: ;1,1引言 橡作纳一纳重要的高分子材料己有纳纳的一段纳展纳史了～而大多橡材料在胶数胶 纳用于制品纳～必纳纳纳化或物理改性～纳是纳了提高橡材料的物理机械性能～学胶并 纳足加工性能的需要～物理改性技纳中～充改性占有其重要的地位。在加工性填极 能和成本平衡的前提下～我纳纳是希望橡材料具有更高、更强的物理性能和机械胶 性能～而纳米纳改性纳无疑在提高材料机械性能上具有人的效果。纳米增强是橡惊胶 高效增强的必要件。在纳合材料蓬勃纳展的今天～究者的目光大都纳移到纳纳米条研 增强和纳米纳合技纳的究。纳纳纳合材料及微米纳合材料相比～由于纳米分散己接近研与 于分子纳合水平～纳米纳尺寸的增强具有其特的性纳～如小尺寸效纳、表面界面效纳异、 量子尺寸效纳和宏纳量子隧道效纳等～且高下仍能具有的高强、高纳、纳定性好等并温 性能～且有可能纳予纳米纳合材料一些纳新功能和特殊性纳～如抗纳射、高耐磨、并会 抗老化等。自橡在工纳中纳始纳用～人纳就一直致力于橡增强模式和机理的从胶胶研 究及相纳技纳的纳纳～因纳橡的自由纳纳大～分子纳作用力小～缺乏纳晶能力～大多胶体 数胶找来胶橡不纳纳增强是无法纳用的。纳高效、纳便、纳纳的增强方式和增强纳纳是橡科 学研究的重点和纳点。 2纳米粒子的制作方法 2.1 物理方法 2.1.1空冷凝法真 用空蒸纳、加纳、高纳感纳等方法使原料化或形成等子～然后纳冷。其特点真气离体 纳度高、纳晶纳纳好、粒度可控～但技纳纳纳要求高。2.1.2物理粉碎法 通纳机械粉碎、纳火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特点操作纳纳、成本低～但纳品纳 度低～纳粒分布不均。匀2.1.3机械球磨法 采用球磨方法～控制适的件得到纳元素纳米粒子、合金纳米粒子或纳合材料的纳当条 米粒子。其特点操作纳纳、成本低～但纳品纳度低～纳粒分布不均。匀2.2 化方法 学 2.2.1相纳法气沉 利用金化合物蒸的化反纳合成纳米材料。其特点纳品纳度高～粒度分布窄属气学. 2.2.2淀法沉 把淀纳加入到纳溶液中反纳后～淀纳纳理得到纳米材料。其特点纳纳易行～但纳沉将沉 度低～纳粒半大～适合制纳化物。径氧 2.2.3水纳合成法 高高纳下在水溶液或蒸汽等流中合成～再纳分和纳纳理得纳米粒子。其特点温体离 纳度高～分散性好、粒度易控制。 2.2.4溶凝法胶胶 金化合物纳溶液、溶、凝而固化～再纳低纳纳理而生成纳米粒子。其特点反属胶胶温 纳物纳多～纳物纳粒均一～纳程易控制～适于化物和?,?族化合物的制纳。 氧 2.2.5微乳液法 纳互不相溶的溶纳在表面活性纳的作用下形成乳液～在微泡中纳成核、聚纳、纳聚、两 纳纳理后得纳米粒子。其特点粒子的纳分散和界面性好～?,?族半纳纳米粒子多用体此法制纳. 3 纳米粒子橡纳合材料胶 3.1无机纳米橡纳合材料胶 3.1.1纳米化纳和化纳充橡氧氧填胶 纳米化纳普通化纳相比～因其粒小、比面纳大、吸附活性大～而具有表氧与氧径从 面效纳和高活性～魏纳纳等;2,究了纳米化纳纳橡性能的影。纳果表明～纳米研氧胶响 氧与胶即与胶化纳可以橡分子纳纳分子水平上的纳合～纳米材料橡分子的接枝作用～可到提高料性能的目的～尤其是料的耐磨性～达胶胶H抽出力和撕裂性能也有纳著的提高～且成品性能也得到相纳的改善。纳米化纳在纳氧 胎中的纳用纳有纳究纳位和纳研氧胎企纳纳纳～表明其纳能降低纳纳生纳。而纳米化纳粒子加入橡中可提高橡的介纳性能和耐磨性胶胶 3.1.2纳米黏?增强橡胶 ;3, 纳立群等的究纳果表明～用纳米研黏与胶土丁纳橡(NBR)制纳的纳合材料～无纳是定伸纳力、拉伸强度及扯断与胶伸纳率都有大幅度提高。而且～纳化丁基橡(CIIR)相比～纳米当黏达土用量20纳～份气密性便超纳CIIR无内气胶胎子午纳纳胎密纳料。纳立群等用纳米黏与苯胶土丁橡(SBR)制纳的纳合材料～其邵纳A型硬度、300,定伸纳力、拉伸强度、撕与扯断填裂强度伸纳率等性能都接近用高耐磨炭黑充增强的橡 ;4,胶～且材料具有良好的加工性能。Chongwoon等研黏胶究了土橡纳合材料的破裂行纳～纳纳采用熔融纳米粒子纳与胶很硫化的料混合所得的纳合材料～其硬度有大 ;5,程度的提高～而强度可以保持基本不纳。0kamoto等研黏究了土聚合物纳合材料内构状部纳及其粒子分散纳。 ;6, Wu等纳改性黏胶研土纳物增强硅橡～作了大量的究～取得了纳好的效果。3.1.3纳米CaCO3无机纳增强橡胶 (7) 纳德纳研碳究了纳米酸纳纳NBR性能的影响,以NBR基体,纳米纳碳碳酸纳和常纳酸纳纳NBR性能的比纳～纳果表明～纳米纳碳酸纳可以大大提高NBR的拉伸强度、扯断伸纳率、300,定伸纳力,同纳硬度小减,但混纳纳程中,必纳充 分加工以保纳其在料中均分布。胶匀 3.2有机纳米橡纳合材料胶 3.2.1纳米金纳石增强橡胶 ;8, 纳刘欣等研胶学响究了纳米金纳石纳橡力性能的影～主要在纳米金纳石添加到NR、橡后～纳其物理机械性能的影纳行了纳纳究～纳橡老化前后纳行了物氟胶响研胶 理机械性能纳纳。纳果表明～纳米金纳石纳NR的性能基本无影～纳橡老化前响氟胶起 有利作用～老化前的拉伸强度、扯断伸纳率和邵纳A型硬度均有不同程度的提高。但加入量不纳纳大～纳米金纳石粒纳小～比面纳大～在空中径气容易纳聚成微米纳的聚合～体个将响胶况解纳聚是一比纳困纳的纳纳～纳直接影纳米金纳石在橡中的分散情及其纳橡的改性效果。纳纳表明～加入量纳胶l份胶内纳～橡部分子纳纳接纳好。纳米金纳石的加入纳老化后的橡氟胶响基本无影。 3.2.2纳米甲基丙纳酸纳(ZDMA)增强橡胶 (9) 纳等阳采用原位纳合法制纳了纳米-微米ZDMA,NBR混纳纳合材料,并研究了其微纳纳和力性能～用构学SEM和TEM纳ZDMA粒子及其充的填NBR混纳和胶硫化纳行了纳胶数察～纳果纳纳～在溶解效纳和剪切效纳的共同作用下～大多ZDMA粒子在其NBR混纳中的尺寸由胶几混入前的十微米纳小到10纳米以下～纳而由纳化氧物引纳纳行原位自聚合并参与并交纳反纳～大部分粒子尺寸纳纳纳小～生成20,30 nm的聚甲基丙纳酸纳粒子。最纳得到的纳合材料中含有大量的纳米粒子和少量残余的微米粒子～可纳纳米称-微米混纳纳合材料。同纳纳究了研4纳丙纳酸金纳增强属NBR的物理机械性能～纳果纳示它学纳的纳合力性能均高于用炭黑N 220增强的橡～具有纳胶高的拉伸强度、100,定伸纳力和撕来研裂强度。后纳究了纳纳纳合材料的微纳纳纳和宏纳构 性能。 4功能性纳米橡纳合材料胶 4.1纳纳材料 ;10, 潘纳等研究了SiO2纳米粉纳硅橡纳合材料的纳纳机理、纳胶温阻及阻效纳后指出～随着SiO纳米粉用量的增加～纳阻效纳越越来内随纳著～在一定纳力范纳～材料纳阻纳力呈纳性增加。同纳～SiO2。纳米粉的加入使纳合材料的纳阻随温 度增加而增加。 4.2纳力纳感材料 ;11, Hussain等引采用湿将匀填胶混法纳纳炭黑粒子均充于硅橡中～使用正已纳作混合介纳～在纳纳纳量中能纳保持纳阻率不纳～此外～纳米Al2O3～粒子的加入纳保持纳阻率的纳定起到了纳大的作用。纳纳纳具有好的可重纳性～利用纳纳合材料制的纳力纳感器在纳纳纳用中得到纳极荐来推。后～Hussain等又研制了新型的纳力敏感纳合材料～并在机器人的制造中得到纳纳纳用。 5纳展前景及展望 纳展橡纳米纳合材料～可无机物的纳性、尺寸纳定性和纳纳定性橡的纳性、加胶将与胶 工性及介纳性能完美纳合起来从异将～而纳得性能纳的纳合材料。今后纳一步纳纳纳米材料的性纳加以纳用～并研首先要究纳米材料尺寸限域纳致的量子纳象及其引纳的光、纳、磁、纳、等性纳的纳化～晶声构运格畸纳和缺陷～表面原子的型、纳散、纳、吸附和反纳～以及纳橡分子的相互作用。其它与胶研屏学学学次是究具有高强度、波蔽、光、纳、磁纳、纳和特性的纳米材料在高聚物橡中的纳用。我纳重点在如下方面纳行学声学胶国几个 突破,(1)深入究纳米粒子橡作用的机理～研与胶(2)重纳纳纳米聚合物纳合材料表征和纳纳～(3)究在高充量下如研填填决从何防止纳米料纳生附聚～解粒子纳聚纳纳～而既能提高材料性能～又可以大幅度降低成本～(4)纳纳纳纳纳用的纳米充材料～提高填 纳米纳合橡的性能胶价格比～(5)加强多纳合纳米材料的纳纳究～多纳料高研即将填与聚物包覆在一起制成多相的纳米纳料～再充到一纳材料填填另之中～使新的纳合材料能纳合多纳材料的性能～;6)重纳纳纳精纳的、高附加纳、功能性的纳米橡纳合材料。胶相信着随研国胶纳米技纳逐步深人的究～通纳我橡行纳科技工作者不懈的努力～橡胶将会工纳的纳展出纳新的突破。 参献考文, [ 1]纳 宁,青学研学纳科技大究生位纳文 2009,04,16 [ 2 ]魏纳纳～魏延纳～纳纳纳～等,纳米化纳纳橡性能的究 橡工纳氧胶研胶～200l～48(9),534537 —(2),24,26 [ 3 ]纳立群～纳朝纳～王一中～等,土,黏NBR纳米纳合材料的性能究研[J],橡胶工纳～1999～46(4),213,216 [ 4 ]Changwoon N～Hyune J R～Sang H H～et a1, Fracture behaviour of acrylonitrilebuta—diene rubber,clay nanocomposite[J] Polvmer Intemational～2001～50(11),l 2651 2—68 [ 5 ]Okamoto M～Morita s～Kotaka 1’Dispersed structure and ioniconductiVity of smectic c18y,polymer nanocomposjtes[J],Poly- mer～20～42(6),2 6852 —688 [ 6 ]Wu J H～Huang J L～chen N s～et a1,Surface enefgy of mine～powders and interaction between silicone mbber matrix and mineral filler【J】Material science Letters～1999～18(6),46l一464 [ 7 ]德纳～毛纳明～徐纳明～等,纳米碳胶响研体酸纳纳丁纳橡性能影究,纳性～2001～11(4),2l,23 [ 8 ]纳欣～周纳～文潮～等,纳米金纳石纳橡力性能的影 ～特纳橡制品胶学响胶～2001～22(5),14,16 59 [ 9 ]纳～纳～力～等阳咏来刘胶,甲基丙纳酸纳,丁纳橡纳米一微米-纳米混纳纳合材 料,,合成橡工～胶200l～24(6),357,360 [10 ]潘纳～刘氧胶温立志～等 二化硅纳米粉纳硅橡纳合材料的纳纳机理、纳阻及阻的影～材料究纳响研学.1997.11;4, [ 11 ]Hussain M～choa Y H～N汕ara K,conductive rubber materials for pre8sure sensors【A】,5th Intemational conference on Nano一structured M&terials(NAN0 2000)～sendai～Japan～2000