富勒土粘土——天然丰富、环保且低成本的纳米棒状粘土作为天然橡胶乳液增强填料的应用探索

摘要整理

本研究探索了天然丰富且未改性的富勒土（FE）纳米粘土作为预硫化天然橡胶（PVNR）乳液中增强纳米填料的应用潜力。首先对FE纳米粘土进行了全面表征，包括化学成分、结构和形貌特征分析。采用简单的水基溶液混合法制备了不同FE纳米粘土含量的PVNR/FE纳米粘土复合材料。通过形貌分析和结构表征评估了FE纳米粘土在PVNR基体中的分散和分布情况。研究发现，在一定的FE纳米粘土填充量范围内，复合材料的力学性能显著提升，证实了其在PVNR基体中的增强效应。然而，当FE纳米粘土浓度过高时，棒状FE纳米粘土颗粒在PVNR基体中开始聚集，导致复合材料的整体力学性能下降。玻璃化转变温度（Tg）和室温储能模量（G'）随FE纳米粘土的加入而增加，这归因于PVNR橡胶链与FE纳米粘土颗粒之间相互作用的增强。热重分析（TGA）研究表明，随着FE纳米粘土浓度的增加，PVNR/FE纳米粘土复合材料的热稳定性显著提高。本研究充分证明了丰富可得的未改性富勒土纳米粘土作为环保、经济的纳米粘土替代品的可行性，相比其他昂贵和/或环境有害的改性/未改性纳米粘土具有明显优势。

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