疏水性纤维素纳米晶粉末的制备及其与裂解炭黑并用补强天然橡胶

Key Words:疏水改性;油酸;纤维素纳米晶;裂解炭黑;天然橡胶;复合材料

Abstract:为了降低纤维素纳米晶(CNCs)的极性，提高其与非极性聚合物的相容性，改善其在聚合物基体中的分散性，以油酸(OA)作为改性剂对硫酸酸解纤维素纳米晶(CNC-S)进行表面疏水改性，并经冷冻-干燥处理得到疏水且疏松的纤维素纳米晶粉末(CNC-OA)。对CNC-S和CNC-OA的化学结构、形态和热稳定性的详细表征表明：CNC-S具有典型的纤维素Ⅰ晶型，而CNC-OA具有纤维素Ⅰ晶型和Ⅱ晶型共存的晶体结构，且CNC-OA具有更高的耐热性和良好的疏水性(接触角138.7°)。分别以CNC-S和CNC-OA粉末部分替代裂解炭黑(CBp)补强天然橡胶(NR)。通过对NR/CBp, NR/CBp/CNC-S和NR/CBp/CNC-OA复合材料的结构及性能对比表明：两种CNCs的加入均有助于改善CBp在NR中的分散；由于CNC-S与NR相容性差，在NR中难分散且对NR硫化有明显的抑制作用，NR/CBp/CNC-S拉伸强度和储能模量较NR/CBp更低；相反，CNC-OA与NR界面相容性良好，在NR中分散均匀且对NR硫化的抑制作用甚微，NR/CBp/CNC-OA具有较NR/CBp更优异的物理机械性能。

Volume:v.44;No.202

Issue:03

Translation or Not:no