炭黑和白炭黑多年来一直是橡胶制品的重要补强剂，近年来随着能源的日益紧张及石油价格的上涨，作为炭黑和白炭黑替代品的其他无机填料越来越受到人们的重视，而凹凸棒石以其低廉的价格和优良的物理化学性能，经过表面改性处理，有望作为功能性补强剂替代炭黑、白炭黑，在橡胶行业展现出潜在的市场前景。
本文主要以凹凸棒石粘土为原料，经过提纯并将凹凸棒石改性后作为补强剂应用于橡胶中，同时对制备的橡胶进行力学性能测试。研究结果表明：
利用凹凸棒石经过有机化改性作为橡胶补强剂技术上是切实可行的，所得改性凹凸棒石具有较好的补强效果，可替代白炭黑和部分替代炭黑作为橡胶的补强剂。实验通过FT-IR分析、膨胀倍、总有机碳和分散性实验等方法表征改性凹凸棒石，FT-IR表明硅烷偶联剂Si69以化学键合的方式，在凹凸棒石表面产生有机长链；膨胀倍、总有机碳和分散性实验表明有机改性后的凹凸棒石的表面性质由亲水性变为疏水性，在有机溶剂的分散性明显增强。研究得到凹凸棒石有机改性最佳的工艺参数为：常压下，温度为70℃，先使用CTAB后使用KH-570效果更佳。改性剂的用量为CTAB为2wt％，KH-570为10wt％，改性时间60min；得到橡胶补强实验最优参数为：改性剂选用阳离子表面活性剂和硅烷偶联剂协同改性，用量分别为凹凸棒石质量的2％和10％，凹凸棒石填充量为质量份40份。
经比较，所得产品具有较好的实际应用效果，此研究工艺成本较低，具有较好的经济效益。

    doi：
    10.7666/d.y1699477
    关键词：
    凹凸棒石 有机表面改性 硅烷偶联剂 天然橡胶
    作者：
    张晓辉
    学位授予单位：
    合肥工业大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    环境工程
    导师姓名：
    彭书传
    学位年度：
    2010
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ330.387 TQ332.5
    在线出版日期：
    2010年10月29日