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硅烷偶联剂在改性高岭土中的应用



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高岭土超细颗粒具有表面能高)亲水疏油)极易团聚的特点,难以在非极性或弱极性的橡胶中均匀分散。这些特点限制了其在橡胶中的应用,因此必须对其进行表面改性。表面改性的目的是使高岭土粒子表面包覆上一层有机物,提高高岭土与橡胶基体的相容性和结合力,从而达到提高橡胶物理性能、降低生产成本的目的。用硅烷偶联剂对煅烧高岭土进行改性具有一定的操作性。
与填充未改性煅烧高岭土的epdm胶料相比,填充硅烷偶联剂改性煅烧高岭土的epdm胶料变化不大,表明硅烷偶联剂改性煅烧高岭土对epdm分子链运动的限制作用较强;硅烷偶联剂对epdm胶料加工安全性和硫化速度影响不大。
硅烷偶联剂a-172和硅烷偶联剂kh-560对epdm胶料影响较大。与填充未改性煅烧高岭土的epdm硫化胶相比,填充硅烷偶联剂改性煅烧高岭土的epdm硫化胶邵尔a型硬度、300%定伸应力和撕裂强度增大。300%定伸应力增大说明改性煅烧高岭土对epdm分子链的约束作用较强,epdm硫化胶抵抗外力变形的能力提高,撕裂强度增大的原因可能是:加工过程中硅烷偶联剂的一端与高岭土结合,另一端与橡胶发生反应,从而形成稳固的高岭土-橡胶界面层,提高了形成撕裂断面所需的能量$撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大开裂而导致破坏的现象。硅烷偶联剂的加入可使硫化胶的交联密度有所提高,在一定程度上减少硫化胶内部的薄弱环节,从而减缓或阻止材料中的裂纹或裂口在受力时扩大开裂$硅烷偶联剂使煅烧高岭土表面有机化,改善了煅烧高岭土在橡胶基体中的分散性。其中硅烷偶联剂a-172对提高epdm硫化胶撕裂强度的效果更为明显。
当硅烷偶联剂用量超过0.5份后epdm硫化胶经溶剂浸泡后质量变化率明显增大。这表明硅烷偶联剂用量过大,对epdm硫化胶耐溶剂性能不利。

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