主要參與者:王錦成🤽🏽♂️、陳月輝
成果簡介🩻:
該項目屬於礦產行業、橡膠行業和電纜行業,以粘土中的蒙脫土作為研究對象👱🏿♀️🚕,采用超支化技術對其進行改性,使其形成具有高補強👍🏽、高阻燃效果的剝離型層狀矽酸鹽🕵️♂️,然後應用到矽橡膠電纜材料中,替代矽橡膠中常用補強劑和阻燃劑,以提高材料的力學性能和阻燃性能,並在一定程度上降低成本🐴💳。
采用不同的改性技術🌭,可得到不同形態和結構的納米矽酸鹽材料。改性技術包括普通季銨鹽改性技術和超支化改性技術。而在同一改性技術中,可采用不同反應條件來控製納米矽酸鹽的層間距與形貌⛱。不同的反應條件,可影響層狀矽酸鹽的層間距以及超支化聚合物的代數,從而影響納米層狀矽酸鹽的結構、形貌與尺寸。因此👨🏼🚀,上述技術和條件可達到控製納米層狀矽酸鹽層間距的最終目的🤾🏿♀️。
利用製備超支化聚合物所產生的化學反應熱👷🏽♀️🤐,使其在應用到聚合中之前即成為分散很好的納米片層狀⏫,並且表面具有很多活性官能團。同時,可利用多步重復的方法在逐步增長的過程合成樹枝形聚合物,精確控製每一步的相對分子質量,並可根據不同的用途選擇不同的磷、氮阻燃元素的比例,確保製備高阻燃性能的納米層狀矽酸鹽。
應用各種橡膠加工技術🧑🏼🌾,改善超支化納米粉體材料在矽橡膠中的團聚性能,提高其和聚合物的相容性以及在聚合物基體中的分散穩定性📑。尋找既有利於聚合物成型加工🩸,又有利於納米層狀矽酸鹽材料在基體材料中封裝穩定的超支化形聚合物🧑🤝🧑。完善系列超支化有機蒙脫土的合成工藝以及矽橡膠電纜復合材料的產品加工工藝🕤;利用所製備的納米有機粘土初步開發系列電纜材料🛢。
該項目的研究成果分別解決了層狀蒙脫土在固態聚合物(橡膠)材料中的剝離問題;可解決剝離後的納米矽酸鹽片層在材料中的分散性問題🧝🏿♀️;可引入具有協同效應的磷-氮阻燃元素🤞🏼;使納米蒙脫土的表面功能化。具有較好的應用效果和經濟效益及較好的推廣應用前景,並已經在矽橡膠電纜材料中得到應用。