硅烷偶联剂制备高接枝蒙脱土的高效方法及其对丁苯橡胶复合材料的改性

摘要整理

硅烷在有机蒙脱土表面的化学接枝量显著影响其在聚合物基体中的分散性和界面相互作用。本研究提出了一种创新方法，通过γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)与酸处理相结合，增强蒙脱土(Mt)的表面性能，提高接枝效率。经FT-IR、TGA和XRD表征证实，该工艺有效地将有机硅烷键合到Mt表面，实现了高接枝水平(1.59 mequiv/g)。采用胶乳复合工艺，利用充分改性的粘土合成Mt/橡胶纳米复合材料。通过XRD、TEM、AFM和DMTA评估了分散性和界面性能。研究结果表明，经充分改性的Mt是一种优异的填料，确保了高度的纳米分散性和与橡胶基体的强相互作用。这种协同效应显著改善了复合材料的力学性能，拉伸强度和断裂伸长率分别提高至9.7 MPa和1141%。这种创新的粘土接枝改性方法为高性能粘土基复合材料的工业化制造提供了有力的技术支撑，具有重要的应用前景。

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