天然橡膠納米復(fù)合材料的制備方法

天然橡膠納米復(fù)合材料的制備方法前言1天然橡膠本身具有獨特的綜合性能，其濕凝膠強度高，比較容易化，通過合成制備得到的成品具有彈性好，強度高，較長率大和蠕變穩(wěn)定等特點。但是在實際運行中，天然橡膠其硬度、定伸應(yīng)力、伸長率、強度等物理性能方面不能夠滿足實際生產(chǎn)需要。在天然橡膠中加入納米粘土、納米炭黑、納米自炭黑、納米碳酸鈣、納米氧化鋅、碳納米管、納米晶纖維索、納米二氧化鈦，使其通過一些改性后，天然橡膠具有了實際運行中所要求的綜合性能,拓寬了它的應(yīng)用領(lǐng)域。通過對天然橡膠的改性可提高其強度、耐磨性、硬度、老化等性能。采用納米技術(shù)手段是制備得到的高性能復(fù)合材料的重要方法之一。前言1天然橡膠本身具有獨特的綜合性能，其濕凝膠強度高，比較容前言2

納米材料一般是指粒徑在1～100nm間的粒子，既非典型的微觀系統(tǒng)，亦非典型的宏觀系統(tǒng)，是一種典型的介關(guān)系統(tǒng)。研究表明，當(dāng)材料尺寸小于100nm時，由于產(chǎn)生表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、體積效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)等，使材料表現(xiàn)出傳統(tǒng)固體不具有的化學(xué)性能、機械性能、電學(xué)性能、磁學(xué)性能和光學(xué)性能等特異性能，從而引起國內(nèi)外的高度重視，納米技術(shù)將在21世紀(jì)初引發(fā)一場技術(shù)革命。前言2納米材料一般是指粒徑在1～100nm間的粒0.納米技術(shù)對橡膠復(fù)合材料改性的理論分析1.在橡膠的生產(chǎn)加工過程中，需加入增塑劑、補強劑等以提高橡膠的韌性和強度。高分子材料的增強效果主要取決于增強材料的幾何因素、高聚物本身的性質(zhì)及增強材料與高聚物界面的結(jié)合力。粒子增強復(fù)合材料，主要是基體承受載荷，粒子相的作用是阻礙分子鏈運動。增強效果與粒子相的體積含量、分布、直徑、分子間距等有關(guān)，其中影響其增強效果的主要因素有增強劑的粒徑、結(jié)構(gòu)性和表面活性。0.納米技術(shù)對橡膠復(fù)合材料改性的理論分析1.在橡膠的生產(chǎn)加工2.增強劑的尺寸越小，自身的雜質(zhì)效應(yīng)越小，與橡膠基體的相配性越好。當(dāng)顆粒尺寸小到納米量級后，它的結(jié)構(gòu)性和表面活性與它在常規(guī)尺寸下相比發(fā)生了很大變化。粒徑越小，顆粒的比表面積越大，表面能增高。當(dāng)顆粒尺寸為1nm時，其表面原子數(shù)量占整個顆粒原子總數(shù)的99%。其表面效應(yīng)，如小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、電子隧道效應(yīng)、不飽和價效應(yīng)等，使顆粒與橡膠大分子發(fā)生鍵合作用，甚至?xí)谝欢ǔ潭壬蠌浹a界面結(jié)合力的不足。2.增強劑的尺寸越小，自身的雜質(zhì)效應(yīng)越小，與橡膠基體的相配性3.納米粒子表面活性中心多，尺寸小，相容性好，加入橡膠中使其變得很致密。當(dāng)受到外力作用時，粒子不易與基體脫離，在基體內(nèi)產(chǎn)生很多的微變形區(qū)，吸收大量的能量，使基體較好地傳遞所承受的外應(yīng)力，而且因為應(yīng)力場的相互作用，又能引發(fā)基體屈服，消耗大量的沖擊能，從而達(dá)到同時增韌和增強的作用。3.納米粒子表面活性中心多，尺寸小，相容性好，加入橡膠中使其1納米粒子補強天然橡膠的制備方法

1.溶膠凝膠法2.插層法3.共混法1納米粒子補強天然橡膠的制備方法

1.溶膠凝膠法1.1溶膠凝膠法

溶膠凝膠法是指將前驅(qū)物水解縮合成溶膠，然后經(jīng)處理使溶液或溶膠轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的氧化物凝膠的過程。溶膠凝膠法制備納米復(fù)合材料的方法主要有以下3種：方法1，將前驅(qū)物溶解在已制備好的聚合物溶液中，在催化作用下，前驅(qū)物水解，與線型聚合物形成半互穿網(wǎng)絡(luò)；方法2，將前驅(qū)物和單體溶解在溶劑中，水解反應(yīng)和聚合反應(yīng)同時進(jìn)行，這樣可使完全不溶的聚合物通過原位生成并均勻地嵌入無機網(wǎng)絡(luò)中。依據(jù)聚合物的空間形態(tài)，可形成半互穿或互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；方法3，在聚合物或單體中引入能與無機組分形成化學(xué)鍵的基團，增強有機無機組分之間的相互作用力。1.1溶膠凝膠法

溶膠凝膠法是指將前驅(qū)物水解縮合成溶膠，然后天然橡膠納米復(fù)合材料的制備方法解析課件1.2插層法許多無機化合物具有典型的層狀結(jié)構(gòu)，可嵌入聚合物形成層狀結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料。該材料既具有粘土礦物優(yōu)良的強度、尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，又具有聚合物的力學(xué)性能、加工性能等。按照復(fù)合過程，復(fù)合方法主要有以下幾種：單體插層聚合法，這類復(fù)合材料的制備，先將單體嵌入硅酸鹽片層中，然后進(jìn)行復(fù)合；聚合物熔體直接插層法，聚合物熔體插層是聚合物在一定溫度時，在作用下直接插層進(jìn)入蒙脫土片層間；聚合物直接嵌入法，聚合物溶液插層是聚合物大分子鏈在溶液中在溶劑的作用下插層進(jìn)入蒙脫土的硅酸鹽片層間。然后揮發(fā)去溶劑。其中溶液中聚合物直接嵌入復(fù)合法缺點是大量溶劑不易回收，對環(huán)境造成一定的污染。插層法工藝流程圖如圖2：1.2插層法許多無機化合物具有典型的層狀結(jié)構(gòu)，可嵌入聚合物形天然橡膠納米復(fù)合材料的制備方法解析課件1.3共混法共混法也叫直接分散法，該方法首先制備樣品(納米粒子)再通過有機聚合物混合。通常采用的共混方法有4種：溶液共混，把一些聚合物溶解在溶劑中，再加入納米粒子，在攪拌器的作用下，使納米粒子在溶液中分散混合均勻，最后，除去溶劑或使之聚合得到樣品；懸浮液或乳液共混，方法與共混方法類似，把溶液換成乳液；熔融共混，主要用于加工聚合物，液晶型聚合物的原位復(fù)合，此法的加工條件是臨界濃度和溫度的確定和控制；機械共混，通過機械加工方法使納米粒子與材料的合成分步進(jìn)行，能夠控制納米粒子的物質(zhì)狀態(tài)大小。其缺點是納米粒子容易聚在一團，在共混時的均勻分散，有一定的困難。共混法工藝流程如圖3：1.3共混法共混法也叫直接分散法，該方法首先制備樣品(納米粒天然橡膠納米復(fù)合材料的制備方法解析課件2納米粒子改性天然橡膠研究進(jìn)展

1.納米粘土2.納米炭黑3.納米碳酸鈣4.納米氧化鋅5.碳納米管6.其他2納米粒子改性天然橡膠研究進(jìn)展

1.納米粘土2.1納米粘土利用特殊結(jié)構(gòu)和良好性質(zhì)的硅酸鹽粘土制備綜合性能好的硅酸鹽納米復(fù)合材料已是當(dāng)今材料科學(xué)領(lǐng)域的主要研究方向之一。目前對天然橡膠進(jìn)行改性的納米粘土應(yīng)用最多的是蒙脫土。目前已有人采用固相法改性蒙脫土，提出機械共混原位插層法制備天然橡膠蒙脫土納米復(fù)合材料。獲得具有高的機械強度、好的熱穩(wěn)定性和加工性能的橡膠/蒙脫土納米復(fù)合材料。JeonHS等通過(CAB)對蒙脫土進(jìn)行有機化改性。采用混煉法得到納米復(fù)合材料。在橡膠中引入納米粘土可以顯著提高材料的力學(xué)性能、耐熱性能、抗氧化性能和阻燃性能等。制備粘土/天然橡膠納米復(fù)合材料主要方法有熔體插層、溶液插層、乳液插層等方法。研究表明，采用納米粘土改性后的復(fù)合材料拉伸強度、扯斷伸長率、300%定伸強度、硬度等力學(xué)性能得到明顯的改善，天然橡膠的綜合性能具有較明顯的改善作用。2.1納米粘土利用特殊結(jié)構(gòu)和良好性質(zhì)的硅酸鹽粘土制備綜合性能2.2納米炭黑納米級炭黑具有較好的親水性、活性、導(dǎo)電性和耐磨性能，一直是橡膠工業(yè)中最重要和最實惠的填充劑。在橡膠制品中加入納米炭黑，既可以減少生膠的用量，降低其成本，又可以獲得較高的機械性能和高耐磨性等功能特性的輪胎制品。但通常炭黑的填充量在50份以上，其磨損壽命可以大大提高，材料才具有優(yōu)異的物理性能。李仙會等用機械剪切的方法，使有機小分子和聚合物原位接枝到炭黑的表面,添加接枝納米炭黑的硫化膠具有較弱的Payne效應(yīng),因而納米炭黑和橡膠基體之間具有較強的相互作用。與普通炭黑相比,納米炭黑具有更好的補強作用。對炭黑進(jìn)行表面改性和預(yù)分散處理時當(dāng)前研究比較多的。張喜亮等研究了炭黑對硫化天然橡膠動態(tài)力學(xué)性能的影響。研究表明，預(yù)處理炭黑有利于降低天然橡膠的磨損,提高其物理性能。劉吉文等采用了改性劑為具有堿性物質(zhì)的環(huán)己胺，制備一種新型的改性納米炭黑。2.2納米炭黑納米級炭黑具有較好的親水性、活性、導(dǎo)電性和耐磨2.3納米碳酸鈣

納米碳酸鈣又稱超細(xì)碳酸鈣，是天然橡膠主要填充物中的一種。它具有價格低、補強作用最明顯等特點。經(jīng)過納米碳酸鈣改性后的天然橡膠復(fù)合材料的硬度、拉伸強度等物理性能大大提高。在納米碳酸鈣與橡膠的界面作用下，納米碳酸鈣與橡膠基體之間緊密結(jié)合在一起，橡膠分子鏈之間的熱運動得到有效遏制，橡膠的固有結(jié)構(gòu)沒有被破壞，老化性能得到了提高。復(fù)合材料的膠料流動性好，硫化膠表面平整光滑、伸長率大、拉伸強度高、抗撕裂強度高。當(dāng)填充量為50份時，通過碳酸鈣改性后的天然橡膠硫化膠比沒有經(jīng)過改性的天然橡膠硫化膠比由100%定伸強度提高120%，拉伸強度提高100%，撕裂強度提高75%。2.3納米碳酸鈣

納米碳酸鈣又稱超細(xì)碳酸鈣，是天然橡膠主要填2.4納米氧化鋅

氧化鋅在橡膠中主要用作硫化活性劑。在硫化活性的作用下可以提高橡膠交聯(lián)密度，提高其物理機械性能。經(jīng)過納米氧化鋅改性后的橡膠復(fù)合材料具有良好的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能，焦燒時間延長，正硫化時間縮短；得到的材料加工安全性提高，拉伸強度、扯斷伸長率、屈撓性提高，但是同時其強度和耐磨性下降。實驗證明，納米氧化鋅作為一種新型的功能材料，讓橡膠制品具備了更好的綜合性能。2.4納米氧化鋅

氧化鋅在橡膠中主要用作硫化活性劑。在硫化活2.5碳納米管

由于CarbonNannotubesCNTS的獨特結(jié)構(gòu)。使其具有眾多優(yōu)良的物理和力學(xué)性能。利用碳納米管制備各種復(fù)合材料在理論上分析具有明顯的優(yōu)勢，有超高的強度和模量，韌性好，密度低，更兼具特殊的電子學(xué)性質(zhì)。隋剛等對碳納米管/天然橡膠復(fù)合材料的制備工藝和材料性能進(jìn)行了研究。研究表明，碳納米管與天然橡膠復(fù)合反應(yīng)后，在DSC曲線中，結(jié)晶熔融峰變小，焦燒時間有所縮短。2.5碳納米管

由于CarbonNannotubesCN2.6其他納米晶纖維素和納米二氧化鈦：納米晶纖維素具有高純度、輕質(zhì)量、透明性好、力學(xué)性能較為優(yōu)異等優(yōu)點，它可作為一種天然的、新型的高強度補強劑應(yīng)用于聚合物基納米復(fù)合材料中。TiO2由于具有非常強的光氧化能力、高親水性、低溫有效性、長效持久穩(wěn)定性、價格便宜等特點，將其添加到天然橡膠中，可制備出高抗菌性能的納米復(fù)合材料。研究已證實了橡膠中含有及填料中帶入的銅、錳、鈷、鐵等金屬組分對橡膠的熱空氣老化產(chǎn)生影響。這兩種復(fù)合材料都是以后研究和發(fā)展的重點。2.6其他納米晶纖維素和納米二氧化鈦：納米晶纖維素具有高純度3總結(jié)

納米材料和納米復(fù)合技術(shù)的不斷發(fā)展為天然橡膠的改性研究提供了新的思路，改善了天然橡膠的綜合性能，進(jìn)一步擴大了其應(yīng)用領(lǐng)域。但是天然橡膠納米改性技術(shù)的研究目前仍處在剛剛起步階段，國內(nèi)主要集中在不同組分和工藝對性能影響的研究上，關(guān)于復(fù)合機理的研究很少，理論上還不成熟，制備技術(shù)還不完善，對材料的復(fù)合機理、材料的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系等方面還有待進(jìn)一步探索。用各種納米改性技術(shù)開發(fā)出新型的功能性和特種納米復(fù)合材料是天然橡膠改性研究的另一重要方向。3總結(jié)

納米材料和納米復(fù)合技術(shù)的不斷發(fā)展為天然橡膠的改性研究目前，納米科技成為科技界乃至大眾的熱門話題。預(yù)計未來二三十年內(nèi)，納米產(chǎn)品將形成一個巨大的市場，各國政府和企業(yè)界對此給予高度重視，都希望通過納米技術(shù)獲得原創(chuàng)性的知識產(chǎn)權(quán)，為將來占領(lǐng)市場做好鋪墊。美國于2000年年初啟動了納米國家發(fā)展計劃；日本將納米技術(shù)列為新五年科技基本計劃的研發(fā)重點，實行“官產(chǎn)學(xué)”聯(lián)合攻關(guān)；德國宣布將納米技術(shù)列為21世紀(jì)科研創(chuàng)新的戰(zhàn)略領(lǐng)域；聯(lián)合國內(nèi)若干家機構(gòu)建立了專門的納米技術(shù)研究網(wǎng)。對此，中國科學(xué)院副院長白春禮指出,納米科技的發(fā)展極大地豐富了人類的認(rèn)知世界，給人類帶來觀念上的變革，推動產(chǎn)品的微型化、高性能化和環(huán)境友好化，將極大地節(jié)約資源和能源，促進(jìn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展，同時納米科技的發(fā)展必將引起一場新的產(chǎn)業(yè)革命。目前，納米科技成為科技界乃至大眾的熱門話題。預(yù)計未來二三十年參考文獻(xiàn)程鋼，趙國群，管延錦.納米技術(shù)在橡膠復(fù)合材料改性中的應(yīng)用.沈鑫遠(yuǎn)，陳保平，李祖明，華建坤.天然橡膠納米復(fù)合材料的制備方法和技術(shù)研究進(jìn)展.化工新型材料.2011.參考文獻(xiàn)程鋼，趙國群，管延錦.納米技術(shù)在橡膠復(fù)合材料Thankyou!Thankyou!天然橡膠納米復(fù)合材料的制備方法

天然橡膠納米復(fù)合材料的制備方法前言1天然橡膠本身具有獨特的綜合性能，其濕凝膠強度高，比較容易化，通過合成制備得到的成品具有彈性好，強度高，較長率大和蠕變穩(wěn)定等特點。但是在實際運行中，天然橡膠其硬度、定伸應(yīng)力、伸長率、強度等物理性能方面不能夠滿足實際生產(chǎn)需要。在天然橡膠中加入納米粘土、納米炭黑、納米自炭黑、納米碳酸鈣、納米氧化鋅、碳納米管、納米晶纖維索、納米二氧化鈦，使其通過一些改性后，天然橡膠具有了實際運行中所要求的綜合性能,拓寬了它的應(yīng)用領(lǐng)域。通過對天然橡膠的改性可提高其強度、耐磨性、硬度、老化等性能。采用納米技術(shù)手段是制備得到的高性能復(fù)合材料的重要方法之一。前言1天然橡膠本身具有獨特的綜合性能，其濕凝膠強度高，比較容前言2

納米材料一般是指粒徑在1～100nm間的粒子，既非典型的微觀系統(tǒng)，亦非典型的宏觀系統(tǒng)，是一種典型的介關(guān)系統(tǒng)。研究表明，當(dāng)材料尺寸小于100nm時，由于產(chǎn)生表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、體積效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)等，使材料表現(xiàn)出傳統(tǒng)固體不具有的化學(xué)性能、機械性能、電學(xué)性能、磁學(xué)性能和光學(xué)性能等特異性能，從而引起國內(nèi)外的高度重視，納米技術(shù)將在21世紀(jì)初引發(fā)一場技術(shù)革命。前言2納米材料一般是指粒徑在1～100nm間的粒0.納米技術(shù)對橡膠復(fù)合材料改性的理論分析1.在橡膠的生產(chǎn)加工過程中，需加入增塑劑、補強劑等以提高橡膠的韌性和強度。高分子材料的增強效果主要取決于增強材料的幾何因素、高聚物本身的性質(zhì)及增強材料與高聚物界面的結(jié)合力。粒子增強復(fù)合材料，主要是基體承受載荷，粒子相的作用是阻礙分子鏈運動。增強效果與粒子相的體積含量、分布、直徑、分子間距等有關(guān)，其中影響其增強效果的主要因素有增強劑的粒徑、結(jié)構(gòu)性和表面活性。0.納米技術(shù)對橡膠復(fù)合材料改性的理論分析1.在橡膠的生產(chǎn)加工2.增強劑的尺寸越小，自身的雜質(zhì)效應(yīng)越小，與橡膠基體的相配性越好。當(dāng)顆粒尺寸小到納米量級后，它的結(jié)構(gòu)性和表面活性與它在常規(guī)尺寸下相比發(fā)生了很大變化。粒徑越小，顆粒的比表面積越大，表面能增高。當(dāng)顆粒尺寸為1nm時，其表面原子數(shù)量占整個顆粒原子總數(shù)的99%。其表面效應(yīng)，如小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、電子隧道效應(yīng)、不飽和價效應(yīng)等，使顆粒與橡膠大分子發(fā)生鍵合作用，甚至?xí)谝欢ǔ潭壬蠌浹a界面結(jié)合力的不足。2.增強劑的尺寸越小，自身的雜質(zhì)效應(yīng)越小，與橡膠基體的相配性3.納米粒子表面活性中心多，尺寸小，相容性好，加入橡膠中使其變得很致密。當(dāng)受到外力作用時，粒子不易與基體脫離，在基體內(nèi)產(chǎn)生很多的微變形區(qū)，吸收大量的能量，使基體較好地傳遞所承受的外應(yīng)力，而且因為應(yīng)力場的相互作用，又能引發(fā)基體屈服，消耗大量的沖擊能，從而達(dá)到同時增韌和增強的作用。3.納米粒子表面活性中心多，尺寸小，相容性好，加入橡膠中使其1納米粒子補強天然橡膠的制備方法

1.溶膠凝膠法2.插層法3.共混法1納米粒子補強天然橡膠的制備方法

1.溶膠凝膠法1.1溶膠凝膠法

溶膠凝膠法是指將前驅(qū)物水解縮合成溶膠，然后經(jīng)處理使溶液或溶膠轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的氧化物凝膠的過程。溶膠凝膠法制備納米復(fù)合材料的方法主要有以下3種：方法1，將前驅(qū)物溶解在已制備好的聚合物溶液中，在催化作用下，前驅(qū)物水解，與線型聚合物形成半互穿網(wǎng)絡(luò)；方法2，將前驅(qū)物和單體溶解在溶劑中，水解反應(yīng)和聚合反應(yīng)同時進(jìn)行，這樣可使完全不溶的聚合物通過原位生成并均勻地嵌入無機網(wǎng)絡(luò)中。依據(jù)聚合物的空間形態(tài)，可形成半互穿或互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；方法3，在聚合物或單體中引入能與無機組分形成化學(xué)鍵的基團，增強有機無機組分之間的相互作用力。1.1溶膠凝膠法

溶膠凝膠法是指將前驅(qū)物水解縮合成溶膠，然后天然橡膠納米復(fù)合材料的制備方法解析課件1.2插層法許多無機化合物具有典型的層狀結(jié)構(gòu)，可嵌入聚合物形成層狀結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料。該材料既具有粘土礦物優(yōu)良的強度、尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，又具有聚合物的力學(xué)性能、加工性能等。按照復(fù)合過程，復(fù)合方法主要有以下幾種：單體插層聚合法，這類復(fù)合材料的制備，先將單體嵌入硅酸鹽片層中，然后進(jìn)行復(fù)合；聚合物熔體直接插層法，聚合物熔體插層是聚合物在一定溫度時，在作用下直接插層進(jìn)入蒙脫土片層間；聚合物直接嵌入法，聚合物溶液插層是聚合物大分子鏈在溶液中在溶劑的作用下插層進(jìn)入蒙脫土的硅酸鹽片層間。然后揮發(fā)去溶劑。其中溶液中聚合物直接嵌入復(fù)合法缺點是大量溶劑不易回收，對環(huán)境造成一定的污染。插層法工藝流程圖如圖2：1.2插層法許多無機化合物具有典型的層狀結(jié)構(gòu)，可嵌入聚合物形天然橡膠納米復(fù)合材料的制備方法解析課件1.3共混法共混法也叫直接分散法，該方法首先制備樣品(納米粒子)再通過有機聚合物混合。通常采用的共混方法有4種：溶液共混，把一些聚合物溶解在溶劑中，再加入納米粒子，在攪拌器的作用下，使納米粒子在溶液中分散混合均勻，最后，除去溶劑或使之聚合得到樣品；懸浮液或乳液共混，方法與共混方法類似，把溶液換成乳液；熔融共混，主要用于加工聚合物，液晶型聚合物的原位復(fù)合，此法的加工條件是臨界濃度和溫度的確定和控制；機械共混，通過機械加工方法使納米粒子與材料的合成分步進(jìn)行，能夠控制納米粒子的物質(zhì)狀態(tài)大小。其缺點是納米粒子容易聚在一團，在共混時的均勻分散，有一定的困難。共混法工藝流程如圖3：1.3共混法共混法也叫直接分散法，該方法首先制備樣品(納米粒天然橡膠納米復(fù)合材料的制備方法解析課件2納米粒子改性天然橡膠研究進(jìn)展

1.納米粘土2.納米炭黑3.納米碳酸鈣4.納米氧化鋅5.碳納米管6.其他2納米粒子改性天然橡膠研究進(jìn)展

1.納米粘土2.1納米粘土利用特殊結(jié)構(gòu)和良好性質(zhì)的硅酸鹽粘土制備綜合性能好的硅酸鹽納米復(fù)合材料已是當(dāng)今材料科學(xué)領(lǐng)域的主要研究方向之一。目前對天然橡膠進(jìn)行改性的納米粘土應(yīng)用最多的是蒙脫土。目前已有人采用固相法改性蒙脫土，提出機械共混原位插層法制備天然橡膠蒙脫土納米復(fù)合材料。獲得具有高的機械強度、好的熱穩(wěn)定性和加工性能的橡膠/蒙脫土納米復(fù)合材料。JeonHS等通過(CAB)對蒙脫土進(jìn)行有機化改性。采用混煉法得到納米復(fù)合材料。在橡膠中引入納米粘土可以顯著提高材料的力學(xué)性能、耐熱性能、抗氧化性能和阻燃性能等。制備粘土/天然橡膠納米復(fù)合材料主要方法有熔體插層、溶液插層、乳液插層等方法。研究表明，采用納米粘土改性后的復(fù)合材料拉伸強度、扯斷伸長率、300%定伸強度、硬度等力學(xué)性能得到明顯的改善，天然橡膠的綜合性能具有較明顯的改善作用。2.1納米粘土利用特殊結(jié)構(gòu)和良好性質(zhì)的硅酸鹽粘土制備綜合性能2.2納米炭黑納米級炭黑具有較好的親水性、活性、導(dǎo)電性和耐磨性能，一直是橡膠工業(yè)中最重要和最實惠的填充劑。在橡膠制品中加入納米炭黑，既可以減少生膠的用量，降低其成本，又可以獲得較高的機械性能和高耐磨性等功能特性的輪胎制品。但通常炭黑的填充量在50份以上，其磨損壽命可以大大提高，材料才具有優(yōu)異的物理性能。李仙會等用機械剪切的方法，使有機小分子和聚合物原位接枝到炭黑的表面,添加接枝納米炭黑的硫化膠具有較弱的Payne效應(yīng),因而納米炭黑和橡膠基體之間具有較強的相互作用。與普通炭黑相比,納米炭黑具有更好的補強作用。對炭黑進(jìn)行表面改性和預(yù)分散處理時當(dāng)前研究比較多的。張喜亮等研究了炭黑對硫化天然橡膠動態(tài)力學(xué)性能的影響。研究表明，預(yù)處理炭黑有利于降低天然橡膠的磨損,提高其物理性能。劉吉文等采用了改性劑為具有堿性物質(zhì)的環(huán)己胺，制備一種新型的改性納米炭黑。2.2納米炭黑納米級炭黑具有較好的親水性、活性、導(dǎo)電性和耐磨2.3納米碳酸鈣

納米碳酸鈣又稱超細(xì)碳酸鈣，是天然橡膠主要填充物中的一種。它具有價格低、補強作用最明顯等特點。經(jīng)過納米碳酸鈣改性后的天然橡膠復(fù)合材料的硬度、拉伸強度等物理性能大大提高。在納米碳酸鈣與橡膠的界面作用下，納米碳酸鈣與橡膠基體之間緊密結(jié)合在一起，橡膠分子鏈之間的熱運動得到有效遏制，橡膠的固有結(jié)構(gòu)沒有被破壞，老化性能得到了提高。復(fù)合材料的膠料流動性好，硫化膠表面平整光滑、伸長率大、拉伸強度高、抗撕裂強度高。當(dāng)填充量為50份時，通過碳酸鈣改性后的天然橡膠硫化膠比沒有經(jīng)過改性的天然橡膠硫化膠比由100%定伸強度提高120%，拉伸強度提高100%，撕裂強度提高75%。2.3納米碳酸鈣

納米碳酸鈣又稱超細(xì)碳酸鈣，是天然橡膠主要填2.4納米氧化鋅

氧化鋅在橡膠中主要用作硫化活性劑。在硫化活性的作用下可以提高橡膠交聯(lián)密度，提高其物理機械性能。經(jīng)過納米氧化鋅改性后的橡膠復(fù)合材料具有良好的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能，焦燒時間延長，正硫化時間縮短；得到的材料加工安全性提高，拉伸強度、扯斷伸長率、屈撓性提高，但是同時其強度和耐磨性下降。實驗證明，納米氧化鋅作為一種新型的功能材料，讓橡膠制品具備了更好的綜合性能。2.4納米氧化鋅

氧化鋅在橡膠中主要用作硫化活性劑。在硫化活2.5碳納米管

由于CarbonNannotubesCNTS的獨特結(jié)構(gòu)。使其具有眾多優(yōu)良的物理和力學(xué)性能。利用碳納米管制備各種復(fù)合材料在理論上分析具有明顯的優(yōu)勢，有超高的強度和模量，韌性好，密度低，更兼具特殊的電子學(xué)性質(zhì)。隋剛等對碳納米管/天然橡膠復(fù)合材料的制備工藝和材料性能進(jìn)行了研究。研究表明，碳納米管與天然橡膠復(fù)合反應(yīng)后，在DSC曲線中，結(jié)晶熔融峰變小，焦燒時間有所縮短。2.5碳納米管

由于CarbonNannotubesCN2.6其