高岭土/乳液聚合丁苯橡胶复合材料的力学性能和热稳定性研究

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本研究以乳液聚合丁苯橡胶（ESBR）和高岭土为基体，采用胶乳混合法制备微纳米复合材料。该方法通过改善高岭土在基体中的分散性，获得了半剥离型粘土/聚合物复合材料。研究结果表明，高岭土颗粒在ESBR基体中呈半剥离状态和微纳米尺度分散。橡胶基体中层状颗粒的微观形貌呈现松散模糊特征，这是由于胶乳混合过程中高岭土片状颗粒与橡胶分子间的相互作用，导致高岭土晶体有序度降低。最大扭矩（MH）、最小扭矩（ML）和ΔM随填料含量增加和高岭土颗粒尺寸减小而逐渐增大。高岭土/ESBR复合材料的力学性能显著改善，相关力学参数随填料含量增加或颗粒尺寸减小而提高。当填料含量为80 phr时，高岭土/SBR复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别达到15.1 MPa和51.3 kN/m。高岭土/ESBR复合材料的热稳定性随高岭土颗粒尺寸减小或填料含量在合理范围内而显著改善，其特征分解参数相比纯ESBR明显提高。上述结果表明，ESBR链与高岭土颗粒间存在化学相互作用，聚合物分子可能插层到高岭土的表面官能团和层间，导致层状微观结构的转变和复合体系中橡胶链运动的受限。

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