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研究了甲基三乙氧基硅烷(JH-N301)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙烯基三乙氧基硅烷(JH-V151)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)4种硅烷偶联剂及用量对氟硅橡胶硫化性能、力学性能、压缩永久变形和耐油性能的影响。结果表明:在双二五硫化体系中,4种硅烷偶联剂的加入都会延长氟硅橡胶的t10和t90;KH570和JH-V151硅烷偶联剂可以提高氟硅橡胶的拉伸强度,但会导致拉断伸长率下降,硬度增加,而使用KH550硅烷偶联剂时,氟硅橡胶的拉伸强度、拉断伸长率、硬度和撕裂强度均有明显提高;4种硅烷偶联剂均会降低氟硅橡胶的压缩永久变形,其中KH550降低压缩永久变形最为明显;JH-V151、KH570、KH550这3种偶联剂均能有效改善氟硅橡胶的耐油性能。综合各项性能,选用2份KH550硅烷偶联剂时氟硅橡胶性能最佳。
综述了白炭黑基本结构及其表面改性方法,重点阐述了含硫硅烷、乙烯基硅烷和氨基硅烷3类功能性硅烷偶联剂在不同橡胶体系中的应用进展,探讨了硅烷偶联剂改性白炭黑的作用机理,对比了不同硅烷官能团对白炭黑/橡胶复合材料性能的影响,最后对未来高性能、环保型功能性硅烷偶联剂的发展方向进行了展望。
试验研究硅烷偶联剂Si69,Si75和KH560对白炭黑填充溴化丁基橡胶(BIIR)/天然橡胶(NR)并用胶性能的影响。结果表明:随着硅烷偶联剂Si75或KH560用量的增大,胶料的挤出膨胀率呈增大趋势,门尼粘度和F;减小,Payne效应减弱,定伸应力和拉伸强度呈增大趋势,拉断伸长率和撕裂强度呈减小趋势,加工性能和老化后耐屈挠性能改善;硅烷偶联剂Si75和KH560能够明显改善白炭黑填充BIIR/NR并用胶的加工性能和老化后的耐屈挠性能。
在界面剂聚苯乙烯磺酸钠(PSS)的物理改性作用下,以硅烷偶联剂KH550(简称KH550)对氧化石墨烯(GO)进行化学改性,制得KH550改性GO(KH550-GO)/PSS,采用乳液法制备KH550-GO/PSS/丁苯橡胶(SBR)复合材料,并对其结构和性能进行研究。结果表明:通过PSS的加入,使KH550-GO在SBR中的分散性得到改善;与不加KH550-GO/PSS的复合材料相比,KH550-GO/PSS/SBR复合材料的物理性能和气密性能显著提高。
以硬脂酸和钛酸酯偶联剂为复合改性剂,无水乙醇为分散剂,采用湿球磨法对重质碳酸钙粉体进行改性。以活化度为评价指标,通过单因素实验考察球磨时间、球磨转速、改性剂用量、改性剂配比对改性效果的影响。通过正交实验进一步优化得到改性工艺条件:球磨时间为1.5 h、球磨转速为350 r/min、改性剂用量为2.0%(质量分数)、m(硬脂酸)∶m(钛酸酯偶联剂)=1∶3。在优化条件下,改性样品活化度为99.4%、吸油值为14.27 g(以100 g改性样品计)、沉降体积为1.08 m L/g、粒度D50为1.58μm。
利用一种含氮硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性凹凸棒土,对凹凸棒土改性前后的表面性质进行了分析,并通过静态吸附实验研究了材料对水中汞离子的吸附性能。研究结果表明,酸活化增加了凹凸棒土吸附材料的孔道直径,使吸附速度加快,30 min即达到吸附平衡。通过硅烷偶联剂对凹凸棒土的改性,在材料表面引入了大量氨基,提高了材料对汞离子的去除效果,最大吸附量从改性前的3.8 mg/g提高到92.6 mg/g。该吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,其动力学行为符合准二级动力学方程。同时离子强度、pH值以及各种共存离子对其吸附效果的影响均较小。