秸秆纳米纤维素与炭黑补强天然胶的界面作用

来源期刊：高分子材料科学与工程2017年第11期

论文作者：黄仕文 古菊

文章页码：93 - 207

关键词：秸秆纳米纤维素;补强;复合材料;界面相互作用;分散;

摘    要：基于橡胶复合材料的力学性能、交联密度、粘弹行为、热行为、动态性能和形貌结构,利用红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、差示扫描量热分析、动态力学分析等对酚醛树脂（PF）改性前后秸秆纳米纤维素（SNC）与炭黑（CB）补强的天然橡胶（NR）的界面影响进行了系统分析,并对SNC,PF与NR的成键形式进行了理论分析。FT-IR分析表明SNC-PF上的羟基（-OH）吸收峰发生了蓝移,XPS谱图中显示改性后SNC中O1s结合能升高,说明SNC与PF之间具有强的氢键作用。与NR/CB/PF体系相比,NR/CB/SNC/PF体系在大形变下具有更高的弹性模量（G′）,说明其具有更强的橡胶交联网络,该体系具有更高的受限橡胶层质量分数(χ_im),说明该材料存在更厚的受限橡胶分子层,意味着其填料更好地分散和填料-基体间更强的相互作用。而NR/CB/SNC/PF复合材料较低的损耗因子（tanδ）、较高的填料-基体间相互作用参数和大应变下较高的上扬临界值(λ^-1),都表明其中的填料与NR之间具有更强的相互作用。扫描电镜（SEM）显示PF的加入使填料包埋在NR基体中,且分散更均匀。说明PF的加入使CB/SNC（填料网络）与NR基体形成互穿聚合物网络,填料与NR基体的相互作用增强,交联密度增加,而使CB补强NR的力学性能得到保持或改善。