內容編輯硅烷在粘土膠中的抗熱氧老化應用
將偶聯(lián)劑作為橡膠的補強劑和填充劑，一般是致力于提高材料的強度。有研究報道，使用硅烷偶聯(lián)劑除了能較大幅度地提高物理機械性能外，還能改善材料的熱老化性能；而鈦酸酯偶聯(lián)劑則對老化性能有負作用。因此本實(shí)驗設想，利用硅烷偶聯(lián)劑在填料表面形成膜來(lái)阻隔粘土粒子所含的變價(jià)金屬離子對橡膠烴的氧化催化作用，以達到提高粘土膠熱氧老化性能的目的。
硅烷偶聯(lián)劑的抗熱氧老化作用
粘土膠空白試樣、粘土膠中加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550和防老劑的可塑度和塑性保持率隨老化時(shí)間變化的情況?？梢钥闯?，硅烷偶聯(lián)劑對粘土膠具有明顯的熱氧老化防護作用。
硅烷偶聯(lián)劑用量的影響
為進(jìn)一步進(jìn)行了解偶聯(lián)劑的作用，在粘土膠中加入不同用量的KH-550，將制得的粘土膠膠樣在空氣中暴露放置2個(gè)月，然后測試試樣的可塑度和塑性保持率隨熱老化時(shí)間變化的數值。加入硅烷偶聯(lián)劑效果最好，沒(méi)加偶聯(lián)劑的空白樣熱老化10min后，其可塑度已接近最低值，而加偶聯(lián)劑的試樣，其可塑度均低于加1.0份的試樣。這是因為加偶聯(lián)劑時(shí)，對粘土粒子來(lái)說(shuō)，可形成一層較完整的單分子層包復膜，恰到好處地阻隔了粘土粒子中的金屬元素對橡膠烴的作用。有許多研究都報道了這點(diǎn)，即加偶聯(lián)劑(對填料質(zhì)量比)時(shí)，偶聯(lián)劑的作用最佳。偶聯(lián)劑的用量過(guò)少，不能形成完整的膜，起不到預期的作用。而過(guò)多的偶聯(lián)劑則會(huì )起負作用，可塑度反而下降。
硅烷偶聯(lián)劑與防老劑的協(xié)同效應
為比較KH-550對硫化膠物理機械性能的影響，各試樣分別為加1份KH-550的粘土膠硫化膠；空白樣的硫化膠；加1份防老劑的粘土膠硫化膠；加1份KH-550，同時(shí)加1份防老劑。測試試樣老化前后的物理機械性能。
可清楚地看到粘土粒子與橡膠材料的連接界限，即粘土粒子只是被包容在橡膠烴內，與橡膠烴之間沒(méi)有結合力。由于加入了硅烷偶聯(lián)劑，使粘土粒子與橡膠烴之間結合較好，在斷面上看不到明顯的粘土粒子與橡膠材料的連接界限。也就是說(shuō)由于硅烷偶聯(lián)劑的兩種活性基團分別與填料粘土粒子和橡膠烴作用成鍵，使得粘土粒子與橡膠材料之間產(chǎn)生了結合力，因而斷面看起來(lái)較為光滑平整，故材料的物理機械性能得以提高。
將硅烷偶聯(lián)劑KH-550作用于粘土膠，不僅可以大大提高材料的強度，而且有明顯的抗熱氧老化效果，同時(shí)，與防老劑有很好的協(xié)同效應。
硅烷偶聯(lián)劑的抗熱氧老化作用
粘土膠空白試樣、粘土膠中加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550和防老劑的可塑度和塑性保持率隨老化時(shí)間變化的情況?？梢钥闯?，硅烷偶聯(lián)劑對粘土膠具有明顯的熱氧老化防護作用。
硅烷偶聯(lián)劑用量的影響
為進(jìn)一步進(jìn)行了解偶聯(lián)劑的作用，在粘土膠中加入不同用量的KH-550，將制得的粘土膠膠樣在空氣中暴露放置2個(gè)月，然后測試試樣的可塑度和塑性保持率隨熱老化時(shí)間變化的數值。加入硅烷偶聯(lián)劑效果最好，沒(méi)加偶聯(lián)劑的空白樣熱老化10min后，其可塑度已接近最低值，而加偶聯(lián)劑的試樣，其可塑度均低于加1.0份的試樣。這是因為加偶聯(lián)劑時(shí)，對粘土粒子來(lái)說(shuō)，可形成一層較完整的單分子層包復膜，恰到好處地阻隔了粘土粒子中的金屬元素對橡膠烴的作用。有許多研究都報道了這點(diǎn)，即加偶聯(lián)劑(對填料質(zhì)量比)時(shí)，偶聯(lián)劑的作用最佳。偶聯(lián)劑的用量過(guò)少，不能形成完整的膜，起不到預期的作用。而過(guò)多的偶聯(lián)劑則會(huì )起負作用，可塑度反而下降。
硅烷偶聯(lián)劑與防老劑的協(xié)同效應
為比較KH-550對硫化膠物理機械性能的影響，各試樣分別為加1份KH-550的粘土膠硫化膠；空白樣的硫化膠；加1份防老劑的粘土膠硫化膠；加1份KH-550，同時(shí)加1份防老劑。測試試樣老化前后的物理機械性能。
可清楚地看到粘土粒子與橡膠材料的連接界限，即粘土粒子只是被包容在橡膠烴內，與橡膠烴之間沒(méi)有結合力。由于加入了硅烷偶聯(lián)劑，使粘土粒子與橡膠烴之間結合較好，在斷面上看不到明顯的粘土粒子與橡膠材料的連接界限。也就是說(shuō)由于硅烷偶聯(lián)劑的兩種活性基團分別與填料粘土粒子和橡膠烴作用成鍵，使得粘土粒子與橡膠材料之間產(chǎn)生了結合力，因而斷面看起來(lái)較為光滑平整，故材料的物理機械性能得以提高。
將硅烷偶聯(lián)劑KH-550作用于粘土膠，不僅可以大大提高材料的強度，而且有明顯的抗熱氧老化效果，同時(shí)，與防老劑有很好的協(xié)同效應。
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