改性纳米碳酸钙填充丁腈橡胶性能研究
分析纳米碳酸钙和橡胶粉复合改性沥青性能研究
工业技术86 2015年42期分析纳米碳酸钙和橡胶粉复合改性沥青性能研究金塬上沈阳三鑫集团有限公司，辽宁沈阳 110148摘要：随着现代交通运输业的发展，交通量及载重不断增大，公路建设事业对沥青路面提出了更高的要求，普通沥青越来越难以满足现代交通的要求，因此高速公路大都采用了改性沥青。
废旧橡胶粉改性沥青不仅能大幅提高路面的使用性能，而且具有良好的环保效益，各国都在积极推动橡胶沥青在公路建设中的应用。
纳米碳酸钙具有良好的增强、增韧以及吸油性，目前已实现大规模生产，而且价格相对较低。
关键词：纳米碳酸钙；橡胶粉；复合改性沥青；路用性能中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)42-0086-021 引言选取四种不同粒度的活性纳米碳酸钙，加入到70号基质沥青中。
通过高速剪切仪加工，改性后的沥青与基质沥青进行三大指标以及针入度指数对比分析，证明纳米材料的加入有效的改善了沥青的温度敏感性和软化点，延度性能和基质沥青差别不明显，其中粒径为80nm的活性碳酸钙与沥青相容性最好，其改性沥青是最佳的共混体系。
2 实验2.1 主要原料基质沥青：泰普克AH-70，针入度（25 ℃，100 g，5 s，1/10mm）为68.2，软化点为51.1 ℃，5 ℃时延度为1.2 cm；橡胶粉：40 目，东莞方达环宇有限公司生产；纳米碳酸钙：北京纳诺泰克纳米科技有限公司产，平均粒径为15～40 nm，经复合改性剂表面处理；助剂：自配。
2.2 复合改性沥青的制备方法将一定量的基质沥青熔融脱水，按配方加入橡胶粉和助剂，搅拌均匀并升温到180 ℃。
用高剪切分散乳化机在温度170～190 ℃、转速4000～6000 r/min 的条件下，剪切30 min。
按配比加入纳米碳酸钙，继续剪切30 min，降温至（160±10）℃，放置30 min，即得橡胶粉和纳米碳酸钙复合改性沥青。
从核磁共振和红外光谱分析可以得出，纳米碳酸钙改性沥青是一个物理混溶过程，纳米碳酸钙与沥青之间只存在一种分子间作用力，并没有发生化学变化生成新的物质或基团。
纳米碳酸钙在低温耐油丁腈橡胶中的试验研究
关 键 词 ： 米 ； 化 温 度 ； 璃 化 温 度 ； 晶 ； 涨 纳 脆 玻 结 溶
低温 泄漏是造 成高寒地 区密封 制 品不能 使用
的主要 因素 。因 为硫 化 胶 在低 温 环 境 下 ， 弛过 松
表 ２ １１ ｘ ０分 硫化 条件 下硫 化的硫 化 胶物 性测 试 结果 ５℃ ４
测 试 的 胶 料 硫 化 特 性
的压缩耐寒系数上差 别较大 （ ．６— ．２ 。即在 ２ ０４ ０６ ） ＃
配方胶料 中加 入纳 米碳 酸钙 后 ， 胶料 的低 温 回弹性 得到了显著的改善 ， 温使用 性能要 明显好 于 １ 配 低 ＃
方。
胶 料 的玻 璃化 温度 和结 晶 对胶 料的 耐寒性 能 有较大 的影 响 。２ 配 方在 耐寒 压缩 系 数方 面 的明 ＃ 显优势 ， 估计 与在 胶料 中加 入 纳米 碳酸 钙后 ， 变 改
林 金 山化工公 司 ； 雾炭黑 喷
工 业 常用材料 。
１ ２ 试 验 配 方 ．
抚 顺化 工 总厂 ； 氧 过
化 二异 丙苯 江 苏 太仓 化工 ； 其余 原 材 料 为橡 胶
程 急剧 减 慢 ， 硬度 、 量 和分 子 内摩 擦 增 大 ， 模 弹性 显著 降低 ， 使橡胶 制 品的工 作能力 下 降 。因此 ， 致 如何 提高硫 化胶在低 温环境 下 的粘 弹性 能就 显得
性 能的影响以及硫化胶在耐油溶涨性方面的变化 。
１ 实 验 １ １ 原 材 料 ．
胶 料的其 余各 项性 能均按 相应 的国家标准 进
行 测试 。
２ 结 果 与 讨 论
羧基丁腈橡胶包覆纳米碳酸钙的制备及其对PVC复合材料性能的影响
Ｐ Ｃ 的力 学性 能 。 结果 表 明： Ｘ Ｂ 包覆 的 纳 米碳 酸 钙 与 Ｐ Ｃ 基 体 的界 面相 互 作 用增 强 ，从 而使 Ｖ 经 ＮＲ Ｖ Ｐ Ｃ复合 材料 的弹性模 量 和 冲击 强度分 别提 高 了 ８ ％和 ５ ％ Ｖ ０ ０
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２０ ０ ６年第 １ （ 期 总第 ５ ５期 ）
塑料助剂
４ｌ
羧基丁腈橡胶包覆纳米碳酸钙的制备及其 对 Ｐ Ｃ复合材料性能的影响 Ｖ
滕 谋 勇 燕朋展
（ 大学材料科学与工程学 院， 城． ５ ０ ９ 聊城 聊 ２２５）
摘 要
Ｔ ｎ ｕ ｙ ｎ Ｙａ ｅ ｇ ｚ ａ ｅ ｇＭｏ － ｏ ｇ ｎＰ ｎ － ｈ ｎ
（ｏｌ ｅｏ ｔ ｉ ｃｅｃ ｎ ｎ ｉ ｅｉｇ Ｌａｃｅ ｇＵ ｉ ｒｉ ， ｉ ｃｅ ｇ ２ ２ ５ ） Ｃ ｌｇ ｆ ｅ ａ ＳｉｎｅａｄＥ ｇｎ ｒ ， ｉ ｈｎ ｎｖ ｓｙ Ｌａ ｈ ｎ， ５ ０ ９ ｅ Ｍａ ｒ ｌ ｅ ｎ ｏ ｅ ｔ ｏ Ａｂ ｔａ ｔ Ｕｓｎ ｅｌｔｘ ｏ ａ ｂ ｘ ｌｔｄ ＮＢ ＸＮＢ ｏｃ ａ ａ ｏ Ｃ ＣＯ ， ｅｆｃｏ ｓｏ ｒａｍｅ ｔｃ ｎ ｓｒ ｃ： ｉｇｔ ａｅ ｆＣ ｒ ｏ ｙａｅ Ｒ（ ｈ Ｒ１ｔ ｏ ｔｎ ｎ — ａ ３ ｈ ａ ｔｒ ｆｔ ｔ ｎ ｏ ｔ ｅ
Ｐ Ｃ硬 质 制 品消 耗 树 脂 量 已超 过其 总 量 的 ６ ％， Ｖ ０ 应用 领域 正在 逐渐 扩 大 ，但 Ｐ Ｃ 的 冲击 性 能差 、 Ｖ 热稳定性 和加 工性能 不佳 等 问题 ， 了其 在工 程 限制
改性纳米碳酸钙的应用研究进展
改性纳米碳酸钙的应用研究进展作者：刁润丽赵伟普来源：《佛山陶瓷》2018年第08期摘要：纳米碳酸钙是一种重要的无机填料，具有许多优异的性能，但是由于其易团聚及与聚合物的亲和性差等特性影响其应用，因此需要先对其进行表面改性，才能充分发挥其纳米特性。
本文简述了改性纳米碳酸钙在塑料、造纸、涂料、橡胶和聚合物等方面的应用研究进展，指出了应用过程中存在的问题，并对其发展前景进行了展望。
关键词：纳米碳酸钙；改性；应用1 前言纳米碳酸钙是常见的一种化工填料，具有价格低廉、无刺激性、无毒、白度高、色泽好等优点，但是由于其粒径小、表面亲水性强、极易团聚等特性，在聚合物中很难分散，因此需要对其进行表面改性，减少团聚，才能在聚合物中获得更广泛的应用[1]。
表面改性过的纳米碳酸钙经可以作为一种功能填充材料，在塑料、造纸、涂料、橡胶和聚合物等行业广泛应用[2]。
2 纳米碳酸钙的性质纳米碳酸钙具有下列几个特点：（1）平均粒径只有40 nm，大约为普通碳酸钙的十分之一；（2）比表面积约为普通碳酸钙的9倍；（3）立方体状晶形，部分连接成链状，具有类结构性，与轻质和重质碳酸钙都不同；（4）表面活化率较高，具有多种不同的功能和用途；（5）白度较高，pH值为弱碱性[3，4]。
纳米碳酸钙由于粒径较小，具有普通碳酸钙所不具有的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，这使得纳米碳酸钙在力学、光学、电学等方面表现出与普通碳酸钙所不同的或反常的物化性质，如：增韧补强性、透明性、杀菌消毒等应用方面的特殊性能[5]。
3 改性纳米碳酸钙的应用3.1 在塑料行业的应用塑料的填充改性具有很长的历史，最初是为了降低成本，如在PVC硬制品中加入碳酸钙，不仅可降低成本，还可使PVC 硬制品的力学性能得到提高。
近年来，随着材料科学的热点向纳米材料转变，纳米碳酸钙在PVC 行业中的应用引起了广泛的关注。
普通碳酸钙在塑料中仅作为填充剂，而经过表面改性的活性纳米碳酸钙还可作为补强剂、活性剂等使用。
纳米碳酸钙的表面改性及其在橡胶中的运用
2016年10月纳米碳酸钙的表面改性及其在橡胶中的运用闻新春（乌鲁木齐泰迪安全技术有限公司中级工程师,新疆乌鲁木齐830000）摘要：在现实生活中塑料以及橡胶制品的主要填充材料就是纳米碳酸钙，纳米碳酸钙作为一种填料有着很强大的功能，不仅可以调高塑料制品的刚度、尺寸稳定性、耐磨性以及耐热性，还在很大程度上减少了支出的成本。
但是纳米碳酸钙仍有着一定的缺陷，因此我们需要对纳米碳酸钙进行一定的表面改性工作，使纳米碳酸钙的表面尽量的缩小，提高纳米碳酸钙的分散性，使其表面呈现出亲油性，只有这样才能使高聚物与纳米碳酸钙在亲和性上有着明显的提高。
本文这要对纳米碳酸钙的表面改性以及其在橡胶中的应用进行分析。
关键词:纳米碳酸钙；表面改性；橡胶在发达国家纳米碳酸钙在橡胶制品的使用上已经非常的普遍了，而且增长速度还在逐步的上升。
纳米碳酸钙相较与普通的微米碳酸钙来说有着容易集成团，表面疏油亲水还有表面能高的特点，在一些弱极性和非极性的橡胶中很难以均匀的进行分散。
对纳米碳酸钙进行表面改性工作已经是国内外研究的一个焦点。
1纳米碳酸钙的表面改性工作1.1高能表面处理（1）表面的辐照改性：根据调查研究发现纳米碳酸钙在它的表面有一些孤对电子，而且它的状态并不是特别的稳定，很容易和大气中的一些水分进行化学吸附导致纳米碳酸钙的表面产生大量的羟基，然而只要将纳米碳酸钙进行辐照我们会发现会产生一些自由基并且引发单体进行自由的聚合，这样就使塑料橡胶制品的填料表面出现一层聚合物膜或者是有机膜。
以至于高分子材料与填料的表面性质的相容性在一定程度上得到改善。
（2）等离子体的表面改性：这种方法主要采用的是辉光放电等离子系统进行实现的，通过等离子对气体进行处理，经过化学反应就会在纳米碳酸钙的表面出现一种有机包覆膜。
（3）无机体的改性：无机体对于纳米碳酸钙来说有着非常良好的作用不仅可以增加纳米碳酸钙的耐酸程度还可以对纳米碳酸钙的分散性进行一定的改善。
主要原理就是纳米碳酸钙可以和磷酸酯进行一定的化学反应，使纳米碳酸钙表面的盖离子变成磷酸盐，生成的磷酸盐对纳米碳酸钙的离子表面进行包裹，充分的改善了纳米碳酸钙的亲油性以及分散性。
纳米碳酸钙填充聚合物改性和应用
纳米碳酸钙填充聚合物改性和应用纳米碳酸钙填充聚合物在纳米碳酸钙的使用过程中，不少采用常规共混复合方法制备的纳米粉体填充聚合物复合材料远远没有达到纳米分散水平，而只属于微观复合材料。
原因在于当填料粒径减小到纳米尺寸时，粒子的表面能如此之大，致使粒子间的自聚集作用非常显著，故采用现有的共混技术难以获得纳米尺度的均匀共混，并且现有的界面改性技术难以完全消除填料与聚合物基体间的界面张力，实现理想的界面粘接。
如果填料在聚合物基体中的分散达到纳米尺度，就有可能将无机填充物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、加工性及介电性完美地结合起来，获得性能优异的聚合物基纳米基复合材料。
一、增强增韧机理纳米碳酸钙作为聚合物中的功能性填料，其对聚合物性能的影响因素主要是粒子大小、聚集状态和表面活性等方面。
纳米碳酸钙的粒子比普通碳酸钙更细微。
随着粒子的微细化，境料粒子表面原子数目的比例增大，使粒子表面的电子和晶体结构都发生变化，到了纳米级水平，填料粒子将成为有限个原子的集合体，使纳米材料具有一系列优良的理化性能。
最明显最有代表性的体现在比表面积和表面能的变化上，粒子愈小，单位质量的比表面能愈大，增大了填料与聚合物基质的接触面积，为形成物理缠结提供了保证。
根据无机刚性粒子在聚合物中的增韧理论，一个必要条件是分散粒子与树脂界面结合良好。
树脂受到外力作用时，刚性纳米级碳酸钙粒子引起基体树脂银纹化吸收能量，从而提高增韧效果。
从纳米碳酸钙的聚集状态看，有部分纳米粒子形成了链状结构，它属于一次结构。
这种结构越多，填料的结构化水平越高，与聚合物形成缠结的可能性越大。
另外填料的酸碱性也是其表面化学活性的一种反映，可影响胶料的硫化速度和物理性能。
由上述几个方面的分析可知，从无机填料的优化角度看，纳米碳酸钙确是一种优化材料，既具有因粒子微细和链状结构而生成的物理缠结作用，又具有由于表面活性而引起的化学结合作用，在聚合物填充中表现出良好的补强作用。
改性纳米碳酸钙填料对氯丁橡胶性能影响的研究
ｓ ｅ ｇ ｈ ｗａ ｎ ｙ ｅ ｈ ｎ ｅ ｈ ｍｉ ｄｒ ｎ ｅ ｔ ｎ ｔ ｓ ｌ ｎ ａ ｃ ｄ ｉ ｔ ｅ ｌ ｔ ａ ｇ ． ｒ ｏ ｎ ｉ ｅ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｙｗ ｒ ：ｍ ｅｈａ ｒ ｉ ｃ ｄ； ｎｏ ｃ ｌ ｉ ａ ｂｏ ｔ ｃ ｌ ｒ ｒ ｎ ｕ ｂ ｒ ｐｈ ｉａ ｒ ｔ ｃ ｙｌｃａ ｉ ｎａ — ａ ｃｕｍ ｃ ｒ ｎａｅ； ｈ ｏ ｏｐ ｅ ｅｒ ｂｅ ； ｙｓｃ ｌｐ ｏｐｅ ｙ； ｅ ｈ ｎｉ ｌ ｏ ｒｙ； ｈ ｒ ｏｄ ａ ｉ ｔ ｒ ｍ ｃ ａ ｃａ ｐｅ ｔ ｔ ｅ ｍ ｐｒ ｙｎ ｍ ｃ
ｃ ｒ ｎａｅ ｅ ｈａ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓｒ ｎｇｔ ａ ｓ ｔ ｏｌ ｅ ｒ ｓ ｓｉ ｔ ａ ｉ ｌｃ ｒｃ ｌ ｓ ａ ｏｌ ｇｅ ｔ ｕｌ ａ ｚｎｇ ｔ ｅ ａ ｂｏ ｔ ｎ ｎｃ ｄ ｉｓ ｔａ ｔｅ ｈ，ｒ ｉｅｄ ｉｓ ｖ ｕｍ ｅ ｉｔｖｉ ｙ ｎｄ ｄ ｅｅ ｔｉ ｏｓ ｎｄ ｐｒ ｏｎ ｄ ｉ ｖ ｃ ｎｉｉ ｉ ．Ｂｕｔｉ ｅ ｉｅ ｓ ｍ ｔ ｔｎｓｌ ｓ
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２０ ０ ８年 第 ５期 第 ３ 卷 总第 １ １ ５ ８ 期
广
东
化
工
ｗｗ ｗ． ｇｄｃ ｅ ． ｏ ｈｍ ｃｍ
改性 纳米碳 酸钙填 料对 氯丁橡胶性 能影响 的研 究
李玉林 ，范杰 ，张少华 ，李薇 ，冯泳兰
（ ．衡 阳师 范学 院 化 学 材料 系 ，湖 南 衡 阳 ４ １０ ；２ １ ２ ０８ ．华 南理 工大 学 ，广 东 广 州 ５０ ４） １６０
［ 要】 甲基丙烯酸表面改性纳米 碳酸钙 ，并研究改性碳酸钙对氯 丁橡 胶物 理性能（ 强度、撕 裂强度、伸 ｝ 商 使用 拉伸 长率 、应 力弛豫） 及抗老化 性能 的影 响。结果表 明 ：甲基丙烯酸 改性纳米碳酸钙 能明显增大氯 丁橡 胶 的撕裂强度 ，提 高其体积 电阻率和 介质 损耗 ， 并改善其 抗老 化性 能 。 改性纳 米碳酸钙会延长硫化氯 丁橡 胶体 系硫化时间 ， 但 且对其体
改性纳米碳酸钙制备乳胶涂料研究
剂 Ｃ － ４ Ｏ 、 苯 丙乳 液 Ｐ Ａ 一 ２ ３ ７ 、 增 稠剂 Ｄ Ｓ Ｘ － １ １ ３ ０ 、 Ｄ Ｓ Ｘ 一 ３ １ １ ６ ， 青 岛益 群漆业 有 限公 司提 供 。 自制改性 碳 酸钙 。 天 津永利 达实 验仪 器有 限公 司生产 的 Ｌ ＵＶ 一 １紫外 老 化实 验箱 、 ＱＦ Ｈ 型 漆膜 划格 器 、 Ｊ ＫＧＺ 一 １型便 携 式 光 泽度仪 、 ＤＳ Ｂ Ｄ－ １型数 字 白度 仪 、 Ｂ Ｙ铅 笔硬 度计 、 Ｃ Ｊ Ｑ－ ｌ １漆膜 冲 击器 、 Ｑｗｘ涂 层 耐 沾污 实 验机 、 ＱＦ Ｓ型
Ｃ Ｐ Ｖ Ｃ一— — — — ＿ － — — — 一×ｌ Ｏ Ｏ ％
１ ＋ ０Ａ ×
其 中： Ｏ Ａ 一 吸油量 ， ｇ亚麻 油／ １ ０ ０ ｇ颜 料 ； Ｐ ］ 一颜 料组 分 的密度 。测定 Ｃ ＰＶ Ｃ来确 定体 积含量 （ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ｃ ｏ ｎ —
ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｐ ＶＣ ） 的量 ［ ７ ］ 。确 定 Ｔ ｉ Ｏ２ 、 重质 Ｃ ａ Ｃ Ｏ 。 、 高 岭 土 三 种 填 料 用 量 比 １： １： １的平 均 密 度 为 ３ ． ８ ６ ， 以
改性剂 ＹＴ改 性 的碳 酸钙 ， 用 亚麻油 测 吸油量 ， 以未改 性碳 酸钙 的 Ｃ ＰＶ Ｃ为参 考 ， 设计 Ｐ ＶＣ含量 为 ４ ３ ， 配 方的 Ｃ ＰＶ Ｃ理论 计算 值见 表 １ 。
２ ） 助 剂 的 选 择 ① 分 散 剂
表 ｌ 各种颜填料的 Ｃ Ｐ Ｖ Ｃ理 论计 算 值
涂 料耐 洗刷测 试仪 、 恒 温恒湿 试验箱 ； 高 速 研磨 分 散 机 ， 青 岛精 科 试剂 有 限 公 司生 产 ； Ｚ Ｄ Ｔ 一 １ 最 低 成 膜 温 度 测 定仪 ， 厦 门欣锐仪 器仪 表有 限公 司生产 ； 江都 天 惠试 验机 厂生产 的 ＴＨ一 ５ ０ ０ ０电子拉力 机 。
甲基丙烯酸原位改性纳米碳酸钙增强丁苯橡胶
加工·应用 合成橡胶工业,2007-11-15,30(6):458～462CH I N A SY NTHETI C RUBBER I N DUSTRY 甲基丙烯酸原位改性纳米碳酸钙增强丁苯橡胶马丕明,陈莺飞,周亚斌,王仕峰(上海交通大学高分子材料研究所,上海200240) 摘要:用甲基丙烯酸(MAA)原位改性纳米碳酸钙增强丁苯橡胶(S BR),考察了过氧化二异丙苯(DCP)、纳米碳酸钙用量对S BR混炼胶硫化特性及硫化胶力学性能的影响,分析了纳米碳酸钙填料与S BR橡胶基体之间的相互作用。
结果表明,适量地加入DCP和MAA原位改性纳米碳酸钙,可降低S BR混炼胶的硫化速率;当改性纳米碳酸钙用量为80份、DCP用量为110份时,S BR硫化胶的拉伸强度达到1218MPa,扯断伸长率为620%;MAA可使纳米碳酸钙与S BR基体之间的作用力明显增强。
关键词:丁苯橡胶;纳米碳酸钙;增强;甲基丙烯酸;原位改性 中图分类号:T Q33311 文献标识码:B 文章编号:1000-1255(2007)06-0458-05 传统上用炭黑、白炭黑作为丁苯橡胶(S BR)的增强剂,以获得较明显的增强效果。
另有用碳纳米管、蒙脱土、不饱和羧酸盐增强S BR,以获得较好的力学性能[1～3]。
然而,对单独用纳米碳酸钙增强S BR研究的报道甚少。
吴绍吟等[4]研究了纳米碳酸钙填充S BR的性能,当纳米碳酸钙用量为0～100份时,最大拉伸强度仅有5168MPa,其力学性能的提高非常有限。
因此,纳米碳酸钙在使用前往往需要进行表面改性。
其表面改性剂包括偶联剂[5,6]、表面活性剂[7,8]和活性聚合物[9]等。
由于甲基丙烯酸(MAA)一端含有羧基,另一端含有双键,可参与反应,因而作为偶联剂对碳酸钙进行表面处理。
Tabtiang等[10]用丙烯酸改性纳米碳酸钙填充聚丙烯(PP),显著提高了碳酸钙和PP之间的界面作用力,但由于其中的过氧化二异丙苯(DCP)使PP降解,导致性能提高有限。
纳米碳酸钙在橡胶高性能化改性中的应用
ｖｄ Ｊ． ｒ ｕ ｒ Ｋｏ ｔｎ ｉ ［ ８ Ｄａ ｉ Ｂ ａ ｅ ， ｍｓａ ｔｎ Ｗ ２］
（ 稿 日期 收
２０ ０２—０ —１） ７ ５
Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆ Ｉ ｎ ｃ Ｌｉ ｕ ｄ ｎ Ｃｈ ｍ ｉ ｔ ｙ Ｒｅ ｃ ｉ ｎ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｉ ｑ ｉ ｓ ｉ ｅ ｓ ｒ ａ ｔｏ ｓ
Ｔｅｒｈ ｄ ｎ． ０ ｔａ ｅ ｒ ｏ ２ ０１． ４１： ４３ ～ １ ３ ６ １３ ４
【０ Ｖｎｅｚ ａ ， ｎｅ ａｃ ， ｕ ｉ ｏｅ ，ｔａ． ３ Ｊ ｉｃｎｏ Ｃ ｌ Ａ ｇｌ Ｎ ｃｉＬ ｉ ｐｚ ｅ．１ ｏ ｏ ｇＬ
Ｔｅｒｈ ｄ ｔａ ｅ ｍｎ． ｏ ２ ０１。 ７： ７１～６ ０ ７ ５ ６０ ７
摘要 概 述 了 纳 米 碳 酸 钙 的 特 点 及 制 备 方 法 ， 绍 了它 在 橡 胶 中 的 分 散 工 艺 、 强 填 充 机 理 ， 及 其 在 橡 胶 高 性 能 化 介 补 以
改性中的应用 。
关 键 词 纳 米 碳 酸 钙 橡 胶 纳 米 复 合 材 料 高 性 能 化 改 性 应 用
［６ Ｋ ｎ Ｑａ ， ｏｑ ａ ｅｇ Ｊ ｊ ｎ Ｐｎ ， ｔａ． ２］ ｕ ｉ Ｙ ｕ ｕ ｎ Ｄ ｎ ， ｉｉ ｅｇ ｅ １ ｏ ａａ
Ｊ ｕ ｌｏ ｌｃ ｌ ｒＣａａ ｙ ｉ Ａ： ｅ ｃ ｌ ２ ０１， ｏ ｍａ ｆ Ｍｏ ｅ ｕ ａ ｔ ｌｓｓ Ｃｈ ｍｉａ ， ０
１ ： ７１ ８１～８ ４
［ １ 乔 煜 ， 友全 ． 子催 化 ，０ １ １ （ ） ２ ７～ ８ ３］ 邓 分 ２０ ，５ ４ ：７ ２ １
［２ Ｍ ｌｏｎＭ．， ｏｄｎＣ． Ｄ ｎ ｉ ＩＲ．． ｈｍ． ３］ ｕｄｏ Ｊ Ｇ ｒ Ｍ， ｕ ｋ ． Ｊ Ｃ ｅ ｏ ｎ
纳米碳酸钙丁腈橡胶母炼胶的制备及性能评价
弹体０４，）Ｒ 性，０２０：Ｃ ＣＮ —ｓＭ￣ Ｈ—ＬＴ［５ ２０Ａ２６８ Ｉ Ｅ （５Ｓ １ ５（－ Ａ ２Ｅ Ｉ
纳 米 碳 酸 钙 丁 腈 橡 胶 母 炼 胶 的 制 备及 性 能 评 价 ＊
高 利 宋 国君Ｈ 罗 鹏 单春 鹏 李汉 华 梁 晓艳。 ， ， ， ， ，
盛 大科 技股 份有 限公 司提 供 ； 黑 Ｎ３０ 卡博 特 炭 ３： 炭 黑（ 天津 ） 限公 司 ； 它配合剂 均为市售 。 有 其 １２ 复合材 料的制 备 ． 取 适量 ＮＢ 一２ Ｒ ６胶 乳 ， 搅 拌边 缓 慢 倒 入 边 Ｃ Ｃｚ 液 中破 乳絮凝 ， ａ Ｉ溶 制备 出 ＮＢ 烘 干后作 为 Ｒ， 纯 样备用 ； Ｎ Ｒ～２ 胶 乳与适 量浆 状纳米碳 酸 将 Ｂ ６ 钙共 混 后 机 械 搅 拌 １ ｎ 然 后 加 入 同 样 配 比 ５ｍｉ ， Ｃ Ｃ。 ａ １中破乳 絮凝 ， 干 后作 为母 炼 胶备 用 ； 烘 分别 取 ＮＢ 和 母 炼 胶 ３ ０份 ， 照 Ｓ Ｔ ６ １ Ｒ ０ 按 Ｈ／ １ １— ２０ 准对 其性 能进 行评 价检验 。 ０４标
（） ４ 硫化 特性 ： Ｉ０ ６０－ １９ 按 ｓ ５２ ９９用上 海德 杰仪器设备有限公司的 ＭＤ ２０ 无转子型硫化 Ｒ ００ 仪 ， 定 复合 材料 的硫化 特性 ， 试 温度 １０℃ ， 测 测 ６ 振荡频 率为 １７Ｈｚ１０ｒｒｉ）振 幅 ： ．。 ． （０ ／ ｎ ， ａ ±０ ５。 （） ５ 热空气老化性 能 ： ＧＢ Ｔ３１－ ２０ 用 按 ／ ５２ ０１ 上 海实 验仪器 总厂生产 的 ４１ ０Ａ型老化试验箱进行 热空气老化试验 ， 温度 １０℃ ， 测试 ０ 测试时间 ２ 。 ４ ｈ （） ６ 力学 性能测 试 ： ＧＢ Ｔ ５ ８ １ ９ 按 ／ ２ — ９ ８在上
纳米碳酸钙对丁苯橡胶性能改善探讨
２０ 年第 １ ０７ 期
甘 肃 石 油 和 化 工
２０ 年 ３月 ０７
纳 米 碳 酸 钙对 丁苯 橡 胶性 能 改善 探 讨
成 瑾， 杨伟 燕 ， 李新元
（ 兰州 石化分 公 司 合 成橡胶 厂 ，甘肃 兰州 ７ ０６ ） ３００
摘要： 以纳米碳酸钙 、 普通碳酸钙作为添加剂， 以丁苯橡胶 （Ｂ ５ ０ 为基体 ， Ｓ Ｒ１０ ） 探讨 了混炼条
研 究探 讨
甘 肃 石 油 和 化 工
２０ 年第 １ ０７ 期
１ ５ 性 能测试 ．
硫化特性测定执行 Ｇ ／ ３ —９ 标准； ＢＴ１ ３ ２ ２ 拉伸性能测试执行 Ｇ ／ ８ ９ ８ Ｂ Ｔ５ —１９ 标准； ２ 硫化试片执 行 Ｇ ／ ７３ ８ 标准 ； Ｂ Ｔ５ ２ — ５ 混炼执行 Ｇ ／ ０８ ９
从表 ２ 可以看出随着普通碳酸钙加入量的增加 ， ０ ３ ％定伸应力值逐渐增大 、 ０ 拉伸强度先增后减 、
扯断伸长率不断减小。由表 ３ 以看 出， 可 在相 同条件下 ， 随着纳米碳酸钙加 入量的增加 ， 丁苯橡胶
３０ ０ ％定伸应力值先增后趋于稳定 、 拉伸强度则在纳米碳酸钙 的量从 ２ 到 ５ 之间有一大的突越 ５ｇ ０ｇ 随后趋于平稳 、 扯断伸长率随纳米碳酸钙 的增加不断减小 ， 同样在纳米碳酸钙量为 ５ 到 ７ 之间 ０ｇ ５ｇ
１４ 仪器设 备 ． Ｘ Ｋ一１０型 开炼机 ， Ｂ一１０型平板硫 化机 ， ２０ ６ ＱＬ ０ Ｔ ００电子拉 力机 。
收稿 日期 ：０ ６ １ ９ ２０ —１ —０ 。
作者简介 ： 成瑾（９７ ， ， １７ 一）男 甘肃天水人 。 助理工程师 ， 从事化工分析工作 。
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纳米碳酸钙改性塑料复合材料的研究
For personal use only in study and research; not for commercial use纳米碳酸钙改性新技术及其性能的研究一、前言在发达国家，纳米级碳酸钙已在中高档高分子材料和制品中得到普遍使用，预计未来五年将以7％的速率增长。
我国近几年纳米碳酸钙的进口量以超过20％的速率增长。
特别是当前石油和石油化工产品价格飞涨，给广大企业带来巨大的压力，开展橡胶、塑料／纳米碳酸钙纳米复合材料的研制对于减少胶料和树脂用量、降低塑料制品成本、提高制品性能，尤其具有重要的现实意义。
碳酸钙粉末的表面处理可分为干法表面处理和湿法表面处理。
干法是指把碳酸钙粉末放人高速捏合机中，加入表面处理剂或分散剂，进行表面处理；湿法是直接把表面处理剂或分散剂加入碳酸钙悬浮液中，进行表面处理。
目前，国外工业生产的纳米碳酸钙通常用硬脂酸进行表面处理，碳酸钙颗粒与聚合物基体的作用很弱，因而改性效果不理想，应用受到限制。
国内橡胶、塑料企业多为直接填加未改性的或硬脂酸改性的微米级碳酸钙，碳酸钙只作为增容型填料，以降低制品的成本。
20世纪80年代以来，硬脂酸改性的超细碳酸钙在某些塑料制品中有所应用，但由于超细粉料易团聚、混炼加工困难，推广应用存在较大的问题。
关于用接枝法、偶联法或其他方法表面改性纳米碳酸钙，几乎全是实验室研究报道。
因此研究纳米碳酸钙改性技术及其与聚合物的复合机理，是推广应用纳米碳酸钙材料的关键性技术，具有重要的实际意义。
本课题组近几年来采用水相法和固相法制备了多种具有自主知识产权的新型改性纳米碳酸钙。
同时分别制备了改性纳米碳酸钙与橡胶的复合材料，并对其力学性能、形态、热分解特性、热氧老化性能和加工性能等进行了研究。
结果表明，改性纳米碳酸钙对天然橡胶和丁腈橡胶的补强效果，明显优于未改性纳米碳酸钙和硬脂酸包覆型工业纳米碳酸钙。
二、纳米碳酸钙的表面改性纳米碳酸钙超细微粒子的粒径越小，其性能变化越大．由于纳米级粒径超细碳酸钙颗粒小，容易扩散，且表观活化能也有明显的降低，约减少70—80kJ/mol，较小的表面自由能,使纳米碳酸钙徽晶粒起始分解温度比普通碳酸钙要低,存在着明显的畸变和应力,导致纳米碳酸钙比较容易热分解。
纳米碳酸钙表面改性研究进展
纳米碳酸钙表面改性研究进展班级：S1467 姓名：学号：2014218010141 前言纳米碳酸钙是指粒径在1~100 nm之间的碳酸钙产品。
纳米碳酸钙是一种十分重要的功能性无机填料，被广泛地应用在塑料、橡胶、涂料和造纸等工业领域。
由于碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，显示了它优越的性能。
在塑料加工过程中添加纳米碳酸钙，不仅可以增加塑料制品的致密性，提高使用强度，而且还可以提高塑料薄膜的透明度、韧性、防水性、抗老化性等性能。
在造纸工业中，碳酸钙用作造纸填料白度高，可大大改善纸张的性能，由于替代了价格较高的高岭土，使造纸厂获得明显的经济效益。
纳米碳酸钙用在高级油墨、涂料中具有良好的光泽、透明、稳定、快干等特性。
另外，在医药、化妆品等行业纳米碳酸钙也得到广泛应用，从而开辟了更广阔的应用领域[1,2]。
但是在用作橡胶和塑料制品填料时，由于纳米碳酸钙具有粒度小、表面能高、极易团聚、表面亲水疏油和强极性的特点，在有机介质中分散不均匀，与基料结合力较弱，容易造成基料和填料之间的界面缺陷。
因此，为降低纳米碳酸钙表面高势能、调节疏水性、提高与基料之间的润湿性和结合力、改善材料性能，必须对纳米碳酸钙进行表面改性[3]。
2 改性方法目前用于表面改性的方法主要有:局部化学反应改性、表面包覆改性、胶囊化改性(微乳液改性)、高能表面改性及机械改性法[4]。
2.1 局部化学反应改性局部化学反应改性方法主要利用纳米碳酸钙表面的官能团与处理剂间进行化学反应来达到改性的目的。
局部化学反应改性主要有干法和湿法两种工艺[5]。
湿法是将表面改性剂投入到碳酸钙悬浮液中，在一定温度下让表面改性剂和碳酸钙粉末混合均匀，形成表面改性剂包覆碳酸钙粉末的双膜结构，效果较好，但工艺繁杂。
水溶性的表面活性剂较适合湿法改性工艺，因为表面活性剂同时具有亲水基团和亲油基团，亲水基团与碳酸钙有亲和性，亲油基团与橡胶有亲和性，当表面活性剂处于碳酸钙和橡胶之间时，二者紧密地结合，这类水溶性表面活性剂主要是高级脂肪酸及其盐[6]。
碳纳米管补强丁腈橡胶的性能研究
作 者简 介 ：袁 兆 奎 （１９９３一 ），男 ，山 东 日照 人 ，青 岛科 技 大 学在 读 硕 士研 究 生 ，主要 从 事 橡胶 的加 工 与改 性 研 究 。
通 信 联系 人
氧 化 锌 ５，硬 脂 酸 ２，增 粘 树 脂 ｌ０，增 塑 剂 ＤＯＰ ６，防 老剂 ４０１０ＮＡ ２，防老 剂 ４０２０ ２，防 焦￣１］ＣＴＶ １，硫 黄 １，促 进 剂ＴＭＴＤ ｌ，促 进 剂 ＮＳ １。碳 纳米管 用量分别 为０，２，４，６和８份 ，对应 配方编号分 别为 ｌ 一 ５ 。 １．３ 主 要设备 和仪 器
第 ３期
袁 兆奎 等 ．碳 纳 米 管 补强 丁腈 橡 胶 的性 能 研 究
２６３
碳 纳 米 管 补 强 丁腈 橡 胶 的性 能研 究
袁兆奎 ，赵 鑫 ，马文斌 ，肖建斌件，胡娅 婷 ，张万明
（１．青 岛科 技 大学 橡 塑 材 料 与工 程 教 育部 重 点 实验 室 ，山东 青 岛 ２６６０４２；２．青 岛海 力 威新 材 料 科技 股 份 有 限公 司 ，山 东 青 岛 ２６６０３０）
本 工作 研究 碳纳 米管 用量 对ＮＢＲ胶料性 能 的 影 响 ，并 观察碳纳 米管在橡 胶 中的分散情况 。
１ 实 验 １．１ 主 要 原 材 料
ＮＢＲ，牌 号４４５０，朗盛 （南 通）化学 工业有 限公 司产 品 ；碳 纳米管 ，牌号ＧＴ一０１，山东大展 纳米材料 有 限 公 司产 品 ；炭 黑Ｎ３３０和Ｎ５５０，上 海 卡博 特 化 工有 限公 司产 品 ；增粘 树脂 ，牌 号 ＨＴ－１１０，上海 隆 邦高分 子材料有 限公 司产 品。 １．２ 试 验 配方
《纳米碳酸钙的改性及其超高强水泥基材料性能试验研究》
《纳米碳酸钙的改性及其超高强水泥基材料性能试验研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，纳米材料因其独特的物理和化学性质在许多领域中得到了广泛的应用。
纳米碳酸钙作为一种重要的纳米材料，具有高比表面积、高活性等优点，被广泛应用于塑料、橡胶、涂料等工业领域。
近年来，随着建筑材料科学的发展，纳米碳酸钙在水泥基材料中的应用也受到了广泛的关注。
本文旨在研究纳米碳酸钙的改性方法及其在超高强水泥基材料中的应用，以改善其性能并提高其使用价值。
二、纳米碳酸钙的改性方法1. 表面改性纳米碳酸钙的表面改性是一种常用的方法，通过改变其表面性质，提高其与基体的相容性。
常用的改性剂包括偶联剂、表面活性剂等。
改性过程中，改性剂与纳米碳酸钙表面的极性基团发生反应，降低其表面能，从而改变其表面性质。
2. 共混改性共混改性是将纳米碳酸钙与其他添加剂共混，以改善其性能。
常用的添加剂包括有机硅烷、聚合物等。
这些添加剂与纳米碳酸钙共混后，可以形成一种复合材料，提高其力学性能和耐久性。
三、超高强水泥基材料的制备与性能测试1. 材料准备超高强水泥基材料的主要成分包括水泥、骨料、水及添加剂等。
其中，纳米碳酸钙作为添加剂之一，用于改善材料的性能。
2. 制备方法将水泥、骨料、水及纳米碳酸钙等原料按照一定比例混合，搅拌均匀后，制备成超高强水泥基材料。
在制备过程中，可以调整纳米碳酸钙的含量和粒径等因素，以探究其对材料性能的影响。
3. 性能测试对制备好的超高强水泥基材料进行性能测试，包括抗压强度、抗折强度、耐久性等指标。
通过对比不同含量和粒径的纳米碳酸钙对材料性能的影响，可以得出最佳的改性方案和材料配方。
四、实验结果与讨论1. 实验结果实验结果表明，在适量的掺入纳米碳酸钙后，超高强水泥基材料的各项性能均有所提高。
具体来说，随着纳米碳酸钙含量的增加，材料的抗压强度和抗折强度均有所提高，同时材料的耐久性也得到了改善。
此外，纳米碳酸钙的粒径对材料性能也有一定的影响。
《纳米碳酸钙的改性及其超高强水泥基材料性能试验研究》范文
《纳米碳酸钙的改性及其超高强水泥基材料性能试验研究》篇一一、引言随着现代科技的快速发展，建筑材料行业面临着前所未有的挑战与机遇。
纳米碳酸钙作为一种新型的功能性填料，其优异的物理化学性质使其在建筑领域的应用越来越广泛。
本文将针对纳米碳酸钙的改性技术及其在超高强水泥基材料中的应用进行试验研究，旨在提升材料的综合性能。
二、纳米碳酸钙的改性1. 改性原理纳米碳酸钙的改性主要从表面改性入手，通过物理或化学的方法改变其表面性质，提高其与基体的相容性。
常用的改性方法包括表面包覆、表面接枝等。
这些方法可以有效地改善纳米碳酸钙的分散性、亲水性以及与基体的相互作用力。
2. 改性过程(1) 选择合适的改性剂，如偶联剂、表面活性剂等；(2) 将改性剂与纳米碳酸钙混合，进行表面处理；(3) 通过研磨、搅拌等手段使改性剂与纳米碳酸钙充分反应；(4) 对改性后的纳米碳酸钙进行干燥、筛选等后续处理。
三、超高强水泥基材料的制备与性能试验1. 原材料选择选用优质的水泥、骨料、添加剂等原材料，其中纳米碳酸钙作为功能性填料加入到基体中。
2. 配合比设计根据试验需求，设计不同的配合比，探究纳米碳酸钙的掺量对材料性能的影响。
同时，设置对照组，以评估改性前后纳米碳酸钙对材料性能的改善程度。
3. 制备工艺按照配合比将原材料混合均匀，然后进行搅拌、浇注、养护等工艺流程。
在制备过程中，要注意控制温度、湿度等条件，以保证材料的性能稳定。
4. 性能测试对制备得到的超高强水泥基材料进行性能测试，包括抗压强度、抗折强度、耐磨性、耐候性等指标。
通过对比不同配合比下的材料性能，分析纳米碳酸钙的掺量对材料性能的影响规律。
四、试验结果与分析1. 改性效果评价通过对比改性前后的纳米碳酸钙在基体中的分散性、亲水性以及与基体的相互作用力等指标，评价改性效果。
结果表明，经过改性的纳米碳酸钙在基体中的分散性得到显著改善，亲水性增强，与基体的相互作用力提高。
2. 材料性能分析通过对不同配合比下的超高强水泥基材料进行性能测试，发现纳米碳酸钙的掺量对材料性能具有显著影响。
ADDP改性纳米碳酸钙的研究
文章编号:1008-7524(2001)10-0005-03ADDP改性纳米碳酸钙的研究陈烨璞,刘俊康,李德军,丁准贞(无锡轻工大学化工学院,江苏无锡 214036)摘要:本文研究了温度、溶液pH值、ADDP溶液浓度等因素对ADDP改性纳米CaCO3的影响。
关键词:ADDP;改性;碳酸钙;表面活性剂中图分类号:T B383 文献标识码:A1 前言CaCO3是一种重要的无机化工产品,应用广泛,CaCO3表面处理后其应用范围更广。
应用于塑料填料的CaCO3产品广泛采用偶联剂表面处理、脂肪酸(盐)表面处理以及高分子表面处理[1]。
ADDP是我们新近研制的一类具有特殊结构的聚磷酸酯表面活性剂,它能显著改善PVC/ CaCO3体系的力学性能和加工性能[3]。
本文研究了pH值、温度、浴比、ADDP浓度等因素对改性剂吸附率的影响,对于CaCO3湿法改性工艺研究具有一定意义。
2 实验部分2.1 主要原料纳米碳酸钙,广东广平化工公司;聚氯乙烯树脂,江苏新沂电化厂;ADDP,自制;EDTA,分析纯,中国医药集团公司上海化学试剂公司;CaCl2,分析纯,上海金山区兴塔美兴化工厂。
2.2 主要设备水浴恒温振荡器,SHZ-22型,太仓市医疗器械厂;水循环真空泵,SH Z-3型,河南省巩义市杜甫仪器厂;旋转式粘度计,NDJ-79型,同济大学电机厂;机械式拉力试验机,承德实验机总厂;熔体流动速率仪,承德实验机总厂;流变仪,哈尔滨工程大学;酸度计,pH S-25型,上海雷磁电器厂。
2.3 试验方法2.3.1 ADDP的合成参见参考文献[3]。
2.3.2 表面改性方法在250mL三角烧瓶中,加入一定量的ADDP 水溶液和一定量的纳米碳酸钙,再放入几颗小玻璃珠,在恒温水浴振荡器上,在一定温度和速度下振荡。
恒定时间,趁热抽滤、烘干、研磨、过筛备用。
2.3.3 ADDP吸附量的测定ADDP为聚磷酸酯类表面活性剂,通过测定滤液中剩余的表面活性剂量来间接算出吸附量。
改性碳纳米管在不同补强填充体系丁腈橡胶中的应用研究
改性碳纳米管在不同补强填充体系丁腈橡胶中的应用研究刘吉超;邓涛【期刊名称】《橡胶科技》【年(卷),期】2015(013)009【摘要】研究改性碳纳米管（CNTs）在碳酸钙、白炭黑、炭黑N330补强填充体系丁腈橡胶（NBR）中的应用。
结果表明：随着改性CNTs用量增大，碳酸钙补强填充体系和白炭黑补强填充体系NBR的MH—ME逐渐增大，t90缩短；炭黑N3305补强填充体系NBR的MH-ME增大，t90延长；3种补强填充体系NBR 的硬度、100％定伸应力、撕裂强度逐渐增大，碳酸钙补强填充体系NBR的拉伸强度提高，白炭黑补强填充体系和炭黑N330补强填充体系NBR的拉伸强度稍有降低；碳酸钙补强填充体系和白炭黑补强填充体系NBR的表面电阻率（Ps）和体积电阻率（Pv）变化较小，变化规律不明显；炭黑N330补强填充体系NBR的Ps和Pv较小，导电效果较好；3种补强填充体系NBR的导热性能均有所提高，炭黑N330补强填充体系胶料的热扩散率最大。
【总页数】6页(P17-22)【作者】刘吉超;邓涛【作者单位】青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ325.3【相关文献】1.多壁碳纳米管在丁腈橡胶中的补强性能 [J], 朱永康2.改性碳纳米管在不同补强填充体系丁腈橡胶中的应用研究 [J], 刘吉超;邓涛3.偶联剂改性补强填充剂及其在橡胶中的应用研究 [J], 李祥婷;宋学超;孙阿超4.不同直径单壁碳纳米管增强丁腈橡胶/聚氯乙烯复合体系的分子动力学模拟 [J], 陈诗瑶;赵晶;王世杰;崔剑征5.改性碳纳米管在使用不同补强填充体系的氯丁橡胶中的应用研究 [J], 刘吉超;王玲玲;邓涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。