淺析納米材料在橡膠行業(yè)中的應(yīng)用

近年來, 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展, 橡膠的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大 , 對(duì)橡膠的需求與日俱增，對(duì)橡膠的性能要求更是越來越高；橡膠材料正向著高性能化和功能化的方向發(fā)展。所謂橡膠材料功能化,就是通過物理或化學(xué)手段,如合成、共混、接技改性，無論是天然橡膠還是合成橡膠，它們的生膠強(qiáng)力都很低，力學(xué)性能差，使用價(jià)值不高。但是在生膠中加入納米補(bǔ)強(qiáng)劑，能改善其力學(xué)性能，使之成為具有廣泛用途的彈性材料。通常把納米粉體加入橡膠基體中所得的復(fù)合體就是納米橡膠，橡膠補(bǔ)強(qiáng)更多特殊功能的常見補(bǔ)強(qiáng)劑是納米粉體材料，主要以納米氧化物為主，有納米二氧化硅VK-SR01、納米氧化鋅VK-JS50，納米二氧化鈦VK-T05，納米氧化鋁VK-L07X。其余納米材料還有，納米氮化硅等。

下面我們來簡(jiǎn)單介紹比較常見的納米材料補(bǔ)強(qiáng)劑：
1、納米二氧化硅（VK-SR01）對(duì)橡膠的增強(qiáng)作用
      補(bǔ)強(qiáng)劑中用量比較大、普通的就是粒徑為納米級(jí)的二氧化硅（VK-SR01），作為補(bǔ)強(qiáng)劑、抗老化劑應(yīng)用于橡膠制品，可提高橡膠制品的強(qiáng)度、提高韌耐磨性、防老化、抗磨擦著火、延長(zhǎng)壽命等功能。

2、納米氧化鋅（VK-JS50）可以提高橡膠的硫化活性
      納米氧化鋅是橡膠和輪胎工業(yè)可少的添加劑，可用作天然橡膠、合成橡膠和膠乳的硫化活性劑和補(bǔ)強(qiáng)劑以及著色劑。納米氧化鋅作為硫化活性劑時(shí)，和普通的氧化鋅對(duì)比，可以大大減少用量。在橡膠鞋的配方中，活性納米氧化鋅是好的無機(jī)活性劑和硫化促進(jìn)劑，可以提高橡膠鞋的使用性能，延長(zhǎng)其使用壽命。另外也可以用作滅菌劑，能有效**細(xì)菌繁殖。也是良好的紫外線屏蔽劑，防老化。

3、納米二氧化鈦（VK-T05）可以提高橡膠的抗菌性能、抗老化性能

實(shí)驗(yàn)表明：、添加2.0%納米二氧化鈦（VK-T05）到橡膠中，抗菌性能好，抑菌率可達(dá)到85%以上。 添加納米二氧化鈦（VK-T05）的硅橡膠與未添加橡膠相比,經(jīng)過相同能量、劑量的質(zhì)子輻照后,添加了VK-T05的表面顏色加深和表面裂紋損傷的程度減小；沒有添加的質(zhì)損率增加、耐熱性能下降以及收縮膨脹率變化的程度均降低,添加VK-T05表現(xiàn)出明顯的抗輻照性能，很大提高了橡膠的抗老化耐日曬性能和韌性。

4、納米氧化鋁（VK-L07X）可以提高橡膠的拉伸強(qiáng)度、耐疲勞性能.
      實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)只添加納米氧化鋁（VK-L07X）時(shí)，橡膠的拉伸強(qiáng)度不是很高，但橡膠的耐熱性，抗老化性、耐疲勞性、耐磨性均只用氧化硅的橡膠。納米氧化鋁與納米二氧化硅復(fù)合使用后，橡膠的撕裂強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度得到改善，其拉伸強(qiáng)度超過了只用納米氧化鋁 或只用氧化硅的情況。當(dāng)納米氧化鋁和納米氧化硅的質(zhì)量比為1：1時(shí)，橡膠可達(dá)到高拉伸強(qiáng)度。當(dāng)納米氧化鋁VK-L07X和納米氧化硅VK-SR01質(zhì)量比為3：1時(shí)，橡膠的耐磨性和耐疲勞性導(dǎo)熱能佳。

5、納米氮化硅可以提高橡膠的耐熱性

     納米氮化硅是灰白色高熔點(diǎn)晶體粉末，為共價(jià)鍵化合物，結(jié)合非常穩(wěn)定。具有高的化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫性能、良好的耐磨性能。將其均勻分散到橡膠基體中能顯著提高耐熱橡膠制品在動(dòng)態(tài)條件下的使用壽命。