淺析納米材料在橡膠行業(yè)中的應用
13336102159近年來, 隨著科學技術的迅速發(fā)展, 橡膠的應用領域進一步擴大 , 對橡膠的需求與日俱增,對橡膠的性能要求更是越來越高;橡膠材料正向著高性能化和功能化的方向發(fā)展。所謂橡膠材料功能化,就是通過物理或化學手段,如合成、共混、接技改性,無論是天然橡膠還是合成橡膠,它們的生膠力都很低,力學性能差,使用價值不高。但是在生膠中加入納米補強劑,能改善其力學性能,使之成為具有廣泛用途的彈性材料。通常把納米粉體加入橡膠基體中所得的復合體就是納米橡膠,橡膠補強更多特殊功能的常見補強劑是納米粉體材料,主要以納米氧化物為主,有納米二氧化硅VK-SR01、納米氧化鋅VK-JS50,納米二氧化鈦VK-T05,納米氧化鋁VK-L07X。其余納米材料還有,納米氮化硅等。
下面我們來簡單介紹比較常見的納米材料補強劑:
1、納米二氧化硅(VK-SR01)對橡膠的增強作用
補強劑中用量比較大、普通的就是粒徑為納米級的二氧化硅(VK-SR01),作為補強劑、抗老化劑應用于橡膠制品,可提高橡膠制品的強度、提高韌耐磨性、防老化、抗磨擦著火、延長壽命等功能。
2、納米氧化鋅(VK-JS50)可以提高橡膠的硫化活性
納米氧化鋅是橡膠和輪胎工業(yè)必不可少的添加劑,可用作天然橡膠、合成橡膠和膠乳的硫化活性劑和補強劑以及著色劑。納米氧化鋅作為硫化活性劑時,和普通的氧化鋅對比,可以大大減少用量。在橡膠鞋的配方中,活性納米氧化鋅是好的無機活性劑和硫化促進劑,可以提高橡膠鞋的使用性能,延長其使用壽命。另外也可以用作滅菌劑,能有效**細菌繁殖。也是良好的紫外線屏蔽劑,防老化。
3、納米二氧化鈦(VK-T05)可以提高橡膠的抗菌性能、抗老化性能
實驗表明:、添加2.0%納米二氧化鈦(VK-T05)到橡膠中,抗菌性能好,抑菌率可達到85%以上。 添加納米二氧化鈦(VK-T05)的硅橡膠與未添加橡膠相比,經過相同能量、劑量的質子輻照后,添加了VK-T05的表面顏色加深和表面裂紋損傷的程度減?。粵]有添加的質損率增加、耐熱性能下降以及收縮膨脹率變化的程度均降低,添加VK-T05表現(xiàn)出明顯的抗輻照性能,很大提高了橡膠的抗老化耐日曬性能和韌性。
4、納米氧化鋁(VK-L07X)可以提高橡膠的拉伸強度、耐疲勞性能.
實驗表明:當只添加納米氧化鋁(VK-L07X)時,橡膠的拉伸強度不是很高,但橡膠的耐熱性,抗老化性、耐疲勞性、耐磨性均優(yōu)于只用氧化硅的橡膠。納米氧化鋁與納米二氧化硅復合使用后,橡膠的撕裂強度、拉伸強度得到改善,其拉伸強度超過了只用納米氧化鋁 或只用氧化硅的情況。當納米氧化鋁和納米氧化硅的質量比為1:1時,橡膠可達到高拉伸強度。當納米氧化鋁VK-L07X和納米氧化硅VK-SR01質量比為3:1時,橡膠的耐磨性和耐疲勞性導熱能佳。
5、納米氮化硅可以提高橡膠的耐熱性
納米氮化硅是灰白色高熔點晶體粉末,為共價鍵化合物,結合非常穩(wěn)定。具有高的化學穩(wěn)定性、耐高溫性能、良好的耐磨性能。將其均勻分散到橡膠基體中能顯著提高耐熱橡膠制品在動態(tài)條件下的使用壽命。
納 米 材 料
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應 用 范 圍
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作 用
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納米二氧化硅VK-SR01
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天然橡膠
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良好的疏水親油性
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三元乙丙橡膠
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可參與硫化反應
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硅橡膠
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增強增韌,提高彈性
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納米氧化鋅VK-JS50
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溶聚丁苯橡膠
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補強等力學性能
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丁腈橡膠
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提高熱導性能和強度
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丁苯橡膠
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提高耐熱抗老化性
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納米二氧化鈦VK-T05
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壓敏膠等 各種橡膠
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抗菌,耐日照耐老化
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納米氧化鋁VK-L07X
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天然橡膠各種橡膠
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導熱,補強
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納米氮化硅
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三元乙丙橡膠 各種橡膠
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增強耐磨耐高溫
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晶瑞新材料公司致力于納米材料(納米粉體材料)的生產,積極開展納米材料改性技術在各橡膠膠種中的實際應用研究,以便開發(fā)出應用更加廣泛的新產品,來滿足橡膠工業(yè)的實際生產的需求。
關鍵字: 橡膠用納米材料;納米氧化硅;納米氧化鋅;納米氧化鈦;納米氧化鋁;
宣城晶瑞新材料有限公司位于安徽省宣城市高新區(qū),是一家專業(yè)從事納米新材料技術研究、生產以及應用的企業(yè)。公司現(xiàn)有專業(yè)技術人員130名,其中長期從事新材料技術研發(fā)、檢測、工藝設計、項目產業(yè)化等本科、碩士、博士專業(yè)技術人員25人,并與華中師范大學、日本北海道大學、東北林大等國內外知名高校建立了產學研合作關系,形成了一支由知名高校教授及博士為顧問的新材料研究開發(fā)團隊;我公司已和日本北海道大學成立納米新材料研發(fā)中心,并互派技術人員進行交流、研發(fā)、合作。憑借著實力強大的新材料研發(fā)團隊,公司現(xiàn)有13 項授權的發(fā)明專利,5 項實用新型專利、1 項著作權證書、并有5項知識產權受理,研發(fā)了60余項新材料、納米材料的應用技術。