凹凸棒土／丁苯胶乳纳米复合材料的制备与表征术

３Ｓａ ｄｎ Ｋ ｓ ｎ ｃｅｃ ｎｄＴｃ ｎｌｇ Ｃ ． ｔ．４ ｃｏｌｊ ｅｒｃｅ ｃ Ｅ ｉ ｅｉｇ Ｃ ａｇｈ ｕＵ ｉ ｒ ｔ） ． ｎ ｏ ｇ ａｏｇＳ ｉ ｅａ ｈ ｎ ｅｈ ｏｏｙ ， ｄ；． ｈｏ ’ ｔ ｈｍｉ ｏ Ｌ Ｓ ｏＰ ｏ ｌ ａ ｎ ｒ ，ｈｎｚｏ ｎｖ ｓｙ ｅ ｎ ｅｉ
３山 东 卡松 科 技 有 限公 司 ： 州 大 学 石 油 化 工学 院 ） ４常
摘 要 ：以 凹 凸 棒 土 （ Ｔ Ａ ）和 丁 苯 胶 乳 （ Ｂ Ｓ Ｒ）为 原 料 ，通 过 与 阴离 子 型 聚丙 烯 酰胺 、非 离 子 型 聚丙 烯 酰 胺
（ Ｐ Ｍ）氯 化 钠 、 ＮＡ 、 乙醇 等絮 凝 ， 备 了性 能优 异 的 凹 凸棒 土／ 制 丁苯 胶 乳 复 合 材 料 。研 究 了各 种 添 加 剂 对 凹凸 棒 土 和丁 苯 胶 乳 混 合 液 絮凝 效 果 的 影 响 。 同时 考 察 了添 加 剂 类 型 、 量 对 凹 凸棒 土 ， 苯 胶 乳 复 合 材 料 的 力 学 性 能 的 影 响 ， 用 丁 确 定 了混 合 液 最 佳 絮 凝 条 件 结 果 表 明 ：非 离 子 型 聚 丙 烯 酰 胺 对 混 合 液 絮 凝 效 果 最 好 ，同 时 凹 凸棒 土 经 硅 烷 偶 联 剂 Ｋ ５ ０改 性 后 有 利 于 提 高 凹 凸 棒 土 在 丁 苯 胶 乳 基 体 中的 分 散 性 及 复 合 材 料 中 的结 合 橡 胶 量 ， 而 提 高 凹 凸 棒 土／ Ｈ９ 从 丁
（．ｎｎ Ｐｏ ｕｔ ｕｌｙ ｕ ｅｖ ｉ ｎ ￣ｐ ｃｉ ｎｔｕｅＪ ／ ７ ０ ０ Ｃ ／ ；．ｕ ａ ｅｅｒｈＩｓｔｔ ｏ ｏ Ｃ ｅ ｓｒ １ ｉｇ ｒｄ ｃ Ｑ ａｉ Ｓ ｐ ｒｉｏ ｄｌ ｅｔ ｎＩｓｔｔ，／ ｎ ２０ ，ｈｎ ２Ｌ ｎｎＲ ｓａｃ ｎｔｕｅｆＣ ａ ｈｍｉ ｙ ｉ ｆ ｔ ｓ ｎａ ｏ ｉ ｎ ｇ２ ａ ｉ ｌ ｔ
２２ 不 同条件 对复 合物产 率 的影响 ．
将 改 性剂 Ｋ ９ Ｈ５ ０与 乙醇按 质 量 比 １ ０配 成｝ ： ２ 昆
合溶 液 ， 断机 械 搅拌 ， 水搅 拌 均 匀 ． 不 加 再加 入 一定
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Ｋｅ ｒ ｓ ｎ ｎ － ｔ ｐ ｌ ｉ ； ｏ ｏ ｉ ｔｒａｓ Ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ａ ｏ ａｔ ｕ ｇｔ ｃ ｍｐ ｓｔ ｍａｅ ｌ ； ＢＲ； ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒｙ － ａ ｅ ｅ ｉ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｐ ｏ ｅ ｔ ｌ
凹 凸棒 土 是 一 种 纳 米 级 的链 层 状 含 水 富镁 铝 硅酸盐矿物 ． 主要 成 分 为 二 氧 化 硅 ． 化 学 式 通 常 其 表 示 为 Ｍ ５Ａ ］ Ｓ８ ２ （ Ｈ： ・Ｈ ０， 中 国江 苏 、 ｇ ［ １ （ｉ ０ Ｏ ）４ ２ 在 Ｏ） 安徽 等 省储 量 丰富 ［ ］ 凹凸棒 土可 用作 宠 物垫 料 、 １。 － ２ 吸 附 剂 、 胶 填 料 、 井 泥 浆 、 稠 剂 、 接 剂 以及 橡 钻 增 黏
ｐｅ ａｅ ｎ ｅ ｅｆ ｃ ｕａｉｎａ ｔ ｎ ｏ ｎｏ ｉ ｏｙ ｃｙａ ｄ ｎ ｎ ｉｎｃｐ ｌａ ｒｌｍｉｅ（ ＡＭ）ｓ ｄｕ ｃ ｌｒ ｅ，ｎ ｒｐ ｒｄｕ ｄ ｒｔ ｏ ｃ ｌｔ ｃｉ ｆａ ｉｎｃ ｐ ｌａｒｌｍｉｅ，ｏ ， ｉ ｏｙ ｃｙａ ｄ ＮＰ ｈ ｌ ｏ ｏ － ｏ ，ｏ ｉｍ ｈｏ ｄ ａ ｄ ｉ
Ａ ｓ ａ ｔＴ ｋｎ ｔ ｐ ｌｔ （Ｔ ａｄ Ｓ Ｒ ａ ａ ｔｒ ｌ，ＴＳ Ｒ ｃｍｐｓｅｍ ｔｒ ｌ ｉ ｘｅｌ ｔ ｅｆｒ ｎｅｗ ｓ ｂｔ ｃ：ａ ｉ ａ ａｕｇ ｅＡ ） ｎ Ｂ ｓｒｗ ｍａ ｉ ｓＡ ／Ｂ ｏ ｏｉ ａｅ ａ ｗｔ ｅｃｌ ｎ ｒ ｍａｃ ａ ｒ ｇ ｔ ｉ ｅａ ｔ ｉ ｈ ｅ ｐ ｏ
２ 结 果 与 讨 论
２１ 不 同絮凝剂对 凹凸棒土 絮凝效 果的影 响 ．
分别 向相 同的 凹凸棒 土填 充 量 （０ｇ 的浆 体 中 ５ ） 加 入不 同类 型 的絮凝剂 …（ 阴离子 型聚 丙烯 酰 胺 、 非 离 子 型聚丙 烯 酰胺 、 乙醇 、 氯化 钠 ） 结果 表 明 ， ， 阴离 子 型 聚丙 烯 酰胺作 絮凝剂无 明显 絮凝 效果 ．而非 离
苯 胶 乳 复 合 材 料 的 力 学性 能
关 键 词 ： 米 凹凸 棒 土 ： 合 材 料 ； 苯胶 乳 ； 学 性 能 纳 复 丁 力 中 图分 类 号 ：Ｏ ３ ． Ｔ １２ ２ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６ ４ ９ （０ ２ ０ — ０ ５ ０ １０ — ９ ０ ２ １ ）５０ １— ４
ｐ ｒ ｒ ａ ｃ ｆ ｏ ｃ ｌ ｔ ｎ ｔ ｅ ａｔ ｐ ｌｉ ｄ ｆ ｄ ｗｉ ｏ ｐ ｉ ｇ ａ ｅ ｅｏ ｆ ｍ ｎ ｅ ｏ ｃ ｕ ａｉ ； ｔ ｕ ｇ ｔ ｍｏ ｉ ｅ ｔ ｃ ｕ ｌ ｇ ｎ ＫＨ５ ０ ｗ ｕ ｄ ｈ ｌ ｏ ｉ ｒ ｖ ｔ ｄ ｓ ｅ ｓｏ ｅ ｌ ｆ ｏ ｈ ａ ｅ ｉ ｈ ｎ ｔ ９ ｏ ｌ ｅｐ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｉ ｉｐ ｒ ｉｎ ｉ ｔ ｓ ｎｈ Ｓ ａｅ ａ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｕ ｔ ｆ ｏ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｕ ｂ ｒ Ｓ ｓ ｔ ｃ ｅ ｓ ｈ ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒ ｅ ｆＡＴ Ｓ Ｒ ｃ ｍｐ ｓｔ ＢＲ ｌ ｔｘ ｂ ｓ ｎ ｍｏ ｎ ｍｂ ｎ ｔ ｆ ｂ ｅ ， Ｏ ａ ｏ ｉ ｒ ａ ｅ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｐ ｏ ｅｔ ｓ ｏ ／ Ｂ ｏ ｏ ｉ ｈ ｏｃ ｏ ｒ ｎ ｉ ｅ
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１ 改性 凹 凸棒 土和 凹 凸棒 土／ ． ３ 丁苯 胶 乳 复合 物 的
制 备
此 可见 ．非离 子型 聚丙烯 酰胺对 凹凸棒土浆 体 的絮
凝 效果 最好 ， 中 ， 度 、 拌速 度 对 絮凝 效果 影 响 其 温 搅 较 小 ， 佳非 离子溶 液 的质量浓 度为 ５ｇ 最 ／ Ｌ。
唑 ）＝ ．５ ， 促 Ｔ （ 硫代 四甲基 秋兰姆 ） ＝ ． ｇ ］０ ２ｇ ｒ Ｓ． ］０１ ，
ｍ（ 磺 ） １ ５ 。 硫 ＝． ２ ｇ
子 型聚丙 烯 酰胺 、 水 乙醇 、 无 氯化 钠都 可 以使 浆体 絮
凝． 但无 水 乙醇用量 较大 ， 氯化 钠要求 温度要 高 。 由
ｅｈ ｎ ｌｅ ｃ． ｆ ｅ ｃ ｓ ｏ ａ ｏ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｎ ｆ ｃ ｕ ａ ｉｎ ｅｆ ｃ ｆＡＴ Ｓ ｘ ｄ ｓ ｌ ｔ ｎ ｗ ｒ ｔ ｄ ｅ ． ａ ｗ ｉ ｔ ｅ ｔ ａ ｏ ｔ ． ｎ ｕ ｎ ｅ ｆ ｖ ｒ ｕ ｄ ｉ ｖ ｓ ｏ ｏ ｃ ｌ ｔ ｆ ｔｏ ／ ＢＲ ｍｉｅ ｏｕ ｉ ｅ ｅ ｓ ｉｄ Ｍｅ ｎ ｈ ｌ ｈ Ｉｌ ｉ ｉ ｌ ｏ ｅ ｏ ｕ ｅ， ｅｆ ｃｓｏ ｅｔ ｐ ｓａ ｄａ ｕ ｔ ｆ ｄ ｉ ｖ ｎｔ ｅｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｒ ｐ ｒｉｓｏ Ｔ Ｓ ｏ ｏ ｉ ｔｅｉ ｌ ｅ ｅａ ｓ ｖ ｓｉａｅ ｆ ｔ ｆ ｈ ｅ ｎ ｍｏ ｎ ｓ ｄ ｔ ｅ ｏ ｃ ａ ｉａ ｏ ｅｔ ｆ ／ ＢＲ ｃ ｍｐ ｓ ｅｍａ ｒ ｒ ｌｏｉ ｅ ｔ ｔｄ ｅ ｔ ｙ ｏａ ｉ ｈ ｐ ｅ Ａ ｔ ａｗ ｎ ｇ
所 以利 用 凹 凸棒 土 制备 凹 凸棒 土／ 苯胶 乳 复合 材 丁 料 不但 有 望使 丁 苯胶 乳 获得 某 些 优 异 的性 能 ． 有 还
基金项 目： 山东 省优秀 中青年科学 家奖励基金 计划（ｓ Ｏ Ｏ Ｌ ｌ）江苏 省 自然科 学基金（Ｋ２ ｏ ７ ８； Ｂ ２ １Ｃ Ｏ ３ ； Ｂ ｏ ９ ４） 江苏省科 技支撑 计划（Ｅ ０ ９ ９） Ｂ ２ Ｏｏ９ ２ １ 度 高 校科 研 成 果 产 业 化 推 进 工 程 （ ０ ５ ）江 苏 省产 学研 前 瞻性 联 合 研 究 项 （Ｙ ０ ０ ２ ） ００年 Ｊ —３； Ｈ１ Ｂ ２ １ １３ 。
Ｐｒ ｐ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｚ ｔ ｎ ｏ ／ ＢＲ ａ ｏ ｏ ｐ ｓｔ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ｈ ｒ ｃｅ ｉａｉ ｆ ｏ ｏ ＡＴ Ｓ ｎ ｎ ｃ ｍ ｏｉ ｅ
Ｚ ａ ｇＧ ｏ ｉｇ＇ Ｌ ｉ ｕ ｎ．Ｙ ｎＺ ｅ ｙｎ ， ｏＣ ａ＇ ｈ ｎ ｕ ｑｎ １， ｉ ｕ ａ ＇， ｉ ｈ ｎ ａ３Ｙａ ｈ ｏ ２ Ｘ ｊ ２ ‘
第４ ４卷 第 ５期
２１ ０ ２年 ５月 源自文库
无 机 盐 工 业
Ｉ Ｎ０ＲＧＡＮＩ Ｃ ＣＨＥＭＩ ＣＡＬＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
凹凸棒土／ 丁苯胶 乳纳米复合材料 的制备 与表征术
张 国庆 一李秀 娟 － 尹振 燕 ， ． ， 一 ， 姚 超
（． 宁 市 产 品质 量 监 督 检 验所 ， １ 济 山东 济 宁 ，７ ０ ０ ２鲁 南 煤 化 工 研 究 院 ； ２ ２ ０ ；．
１ 凹 凸棒 土／ ． ２ 丁苯胶 乳复合 材料 的组成 复 合 材 料 基 本 化 学 组 成 ： 复 合 物 ） ６ ， ｍ（ ＝ ０ｇ ｍ（ 化 锌 ） ２５ｇ ｍ（ 脂酸 ） １ｇｍ［ Ｄ 二 硫 氧 ＝． ， 硬 ＝ ， 促 Ｍ（ 化 二 苯 骈 噻唑 ） ＝ ． ， 促 Ｍ（一 醇基 苯 骈 噻 ］ ０ ５ｇｍ［ ２ ２硫
１ ６
无机 盐工业
第４ ４卷 第 ５期
仪 器 ：Ｋ一 ６ Ｂ 型 开 炼 机 、 ． ｔＸ Ｂ— ３ ０ Ｓ １０ ２５ Ｌ Ｄ ５ × ３ ０ ２型 ２ Ｔ平 板 硫 化 机 、 Ｘ— 型 邵 氏 橡 胶 硬 度 ５￣ ５ Ｌ Ａ 计 、 Ｇ ２ ０ Ａ型万 能 电子 试样 拉伸机 。 Ａ 一００
助 于开发 和利 用 中 国丰 富的 凹凸棒 土 矿资 源 中国
目前 对 纳 米 凹 凸棒 土 在 丁 苯 橡 胶 中 的应 用 研 究 还
少见 报道 。 者 采用 纳米 分散 技术 以及 丁苯 胶 乳在 笔 各 种 添 加 剂 中 的破 乳 技 术 ．开 发 丁 苯 橡 胶 补 强 材 料． 以机 械共 混法 成 功制备 了凹 凸棒土／ 丁苯 胶乳 纳 米复合 材 料
太 阳能 储存 器 、 药 载 体 和 涂 料 等 ， 用 前 途 非 常 农 应
广 泛 ［５ 丁苯 橡 胶 是 丁苯 胶 Ｓ － 烯 和 苯 乙烯 的共 ３］ － Ｌ 聚物 ， 能 结 晶 ， 不 是非 自补强 橡 胶 ， 以丁苯 胶 乳 在 所
１ 实 验
１１ 原 料 及 仪 器 ．
实 际应用 中都须 加入 填料 来 补强 。 由于 凹凸棒 土
为 天 然 的纳 米 材 料 ， 状 ． 构 特 殊 ， 价 格 低 廉 ， 棒 结 且
原料 ： 凹凸棒 土 、 烷偶 联 剂 （ Ｈ ９ ） 丁苯 胶 硅 Ｋ ５０ 、 乳 、 化钠 （ 氯 分析 纯 ） 非离 子聚 丙烯 酰胺 （ 、 工业级 ， 市 售 ） 阴离 子聚丙 烯 酰胺 （ 业级 ， 售 ） 、 工 市 。