稀土及过渡金属氧化物改性纳米碳酸钙/天然橡胶复合材料的结构与性能

用镧、铈、钐、钬和镱稀土(Ln)氧化物(Ln2O3)及锌、钴和镍过渡金属(TM)氧化物(TMO)制备了稀土氢氧化物包覆纳米碳酸钙[NCaCO3-Ln(OH)3]和过渡金属氢氧化物包覆纳米碳酸钙[NCaCO3-TM(OH)2]。将二者分别加入100份(质量,下同)天然胶乳(NRL)中,保持体系的pH值约为12。于85℃下恒温搅拌1h。采用凝聚共沉法制备了稀土氧化物改性纳米碳酸钙/天然橡胶复合材料[NR/NCaCO3-Ln(OH)3]及过渡金属氧化物改性纳米碳酸钙/天然橡胶复合材料[NR/NCaCO3-TM(OH)2]。结果表明,所选用的Ln2O3与TMO对NCaCO3均具有优良的改性作用,对硫化胶有显著的增强作用,其中以La2O3,Sm2O3,ZnO的改性效果为佳,且三者最佳用量依次为0．50,1．00,2．5份。扫描电子显微镜分析表明。NCaCO3-La(OH)3,NCaCO3-Sm(OH)3,NCaCO3-Zn(OH)2与NRL的界面结合牢固。并形成拉丝结构。动态力学分析表明。与未改性纳米碳酸钙填充天然橡胶(NR/NCaCO3)的硫化胶相比,NR/NCaCO3-Sm(OH)3和NR/NCaCO3-Zn(OH)2硫化胶的玻璃化转变温度稍有上升,内耗也略有增大。     

超细碳酸钙填充型粉末NR的研究

以NR胶乳为原料，超细碳酸钙为填料，高分子树脂为包覆剂兼超细碳酸钙表面改性剂，用凝聚共沉法制备填充型粉末NR。研究了产物粒径及其硫化胶力学性能的影响因素。结果表明，当包覆剂的用量为20质量份时，超细碳酸钙表面改性剂用量为4－5质量份，超细碳酸钙填充量为100－175质量份，可获得粒径≤0.9mm的超细碳酸钙填充型粉末NR达94．5％以上；超细碳酸钙填充量为25－200质量份的范围内，其硫化胶具有优良的力学性能，并显著优于块状NR／超细碳酸钙通过机械混烧所得到的硫化胶，扫描电镜分析显示超细碳酸钙以原生粒子均匀分数于NR基体中，二者形成的界面结合牢固。