纳米二氧化硅的表面功能化及其补强硅橡胶研究

摘要

通过原位表面修饰,可在单个纳米二氧化硅颗粒表面同时化学键合上含饱和碳链和含双键的硅烷偶联剂。通过透射电子显微镜(TEM)和红外光谱仪(FT-IR)分析了纳米颗粒的分散状态和表面化学结构组成。结果表明,纳米颗粒呈球形原生态分散,颗粒尺寸为5nm左右,表面含有所修饰偶联剂的有机分子。作为硅橡胶填料,该纳米二氧化硅能较好地分散在橡胶基体中,混炼胶和硫化胶都呈现透明状;混炼胶的加工性能较好,混炼时无需添加任何分散助剂,硫化胶的静态力学性能优异,拉伸强度11 MPa,撕裂强度50 kN-m-1,300％定伸应力5 MPPa,具有较好的抗变形能力,硫化胶无应力发白现象,并且可以通过改变二氧化硅颗粒表面的化学组成任意调节硫化胶的物理性能。