預分散芳綸漿粕母膠粒、預分散三氧化二銻母膠粒的制備及其在橡膠中的應用研究.pdf

1、對位芳綸漿粕(PAP)是一種物理、化學性能優(yōu)異的短纖維，通常是由對位芳綸纖維短纖維(PAF)原纖化得到。它可以作為模量改性材料應用于橡膠中，在輸送帶、傳動帶、輪胎等中有廣闊的應用前景。PAP由主干纖維和微細纖維組成，微細纖維附著在主干纖維表面。PAP的比表面積巨大，纖維的長度和直徑呈一定分布。特殊的物理結構導致了PAP間相互纏結、靜電吸附現(xiàn)象嚴重，在橡膠基質中難以分散均勻;此外，其分子鏈中酰胺鍵兩側苯環(huán)位阻作用高，分子間氫鍵作用強烈，結

2、晶度高，導致PAP的表面化學活性比較低。因此，需要對PAP進行預分散處理和界面改性才能充分發(fā)揮其增強橡膠的作用。本文通過“干混法”制備了預分散芳綸漿粕母膠粒(PAPM)，探究母膠粒的制備工藝，并將其應用到輸送帶中;通過“乳液絮凝法”制備了芳綸漿粕-橡膠復合材料，研究PAP增強橡膠的機理。
　　首先，對比分析了PAP與PAF的物理形貌及化學元素等的區(qū)別。針對PAP特殊的物理結構，初步優(yōu)化了傳統(tǒng)“干混法”制備PAPM的配方（PAP、載

3、體、隔離體系、分散體系、潤滑體系等），摒棄固體顆粒等作為隔離體系;再進一步優(yōu)化，重新選擇了載體聚合物、潤滑體系、分散體系等組分，并調整工藝成功制備了PAPM母膠粒。研究了PAP在母膠中的分散狀態(tài)、PAPM的加工性能、流變特性。根據(jù)聚合物復合材料的模量匹配性原理，將制備的PAPM應用到耐高溫輸送帶芯層膠，研究芯層膠與帆布骨架材料老化前后剝離粘合強度變化規(guī)律;應用到耐燒蝕輸送帶覆蓋膠中，探究PAP對覆蓋膠耐燒蝕性能的影響。
　　采用“

4、乳液絮凝法”制備芳綸漿粕-橡膠復合材料，并研究PAP增強橡膠的機理。PAP有較好的吸水性，在水中能夠懸浮。實驗以粘土作為隔離劑、以丁苯吡膠乳和硅烷偶聯(lián)劑作為界面改性劑，成功制備了PAP分散均勻且與橡膠界面良好的復合材料。研究了PAP在橡膠基體中的分散效果，用界面滑動因子考察了橡膠與PAP的界面粘合作用。
　　三氧化二銻(Sb2O3)為白色粉體，廣泛應用于阻燃材料中。它是一種無機協(xié)效阻燃劑，尤其是與鹵系阻燃劑復配會大幅提高材料阻燃性

5、能。但是Sb2O3顆粒較小，在應用于橡膠時容易產(chǎn)生團聚現(xiàn)象，且與橡膠基體的界面結合作用較弱，這會導致阻燃劑的阻燃效率下降，同時會降低復合材料的力學性能。為了解決上述問題，本文對Sb2O3進行了界面改性，并成功制備了預處理三氧化二銻母膠粒(PSM)。
　　用硅烷偶聯(lián)劑Si69成功改性了Sb2O3粉末，通過活化指數(shù)、接觸角、TGA、EDS等手段，確定最佳改性條件（Si69用量、改性時間、改性溫度）。探索PSM的制備工藝，表征了Sb2O