淺析納米材料在橡膠行業中的應用

近年來, 隨著科學技術的迅速發展, 橡膠的應用領域進一步擴大 , 對橡膠的需求與日俱增，對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展。所謂橡膠材料功能化,就是通過物理或化學手段,如合成、共混、接技改性，無論是天然橡膠還是合成橡膠，它們的生膠強力都很低，力學性能差，使用價值不高。但是在生膠中加入納米補強劑，能改善其力學性能，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合體就是納米橡膠，橡膠補強更多特殊功能的常見補強劑是納米粉體材料，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。

下面我們來簡單介紹比較常見的納米材料補強劑：
1、納米二氧化硅（VK-SR01）對橡膠的增強作用
      補強劑中用量比較大、普通的就是粒徑為納米級的二氧化硅（VK-SR01），作為補強劑、抗老化劑應用于橡膠制品，可提高橡膠制品的強度、提高韌耐磨性、防老化、抗磨擦著火、延長壽命等功能。

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強劑以及著色劑。納米氧化鋅作為硫化活性劑時，和普通的氧化鋅對比，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活性劑和硫化促進劑，可以提高橡膠鞋的使用性能，延長其使用壽命。另外也可以用作滅菌劑，能有效**細菌繁殖。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

實驗表明：、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,經過相同能量、劑量的質子輻照后,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度、耐疲勞性能.
      實驗表明：當只添加納米氧化鋁（VK-L07X）時，橡膠的拉伸強度不是很高，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合使用后，橡膠的撕裂強度、拉伸強度得到改善，其拉伸強度超過了只用納米氧化鋁 或只用氧化硅的情況。當納米氧化鋁和納米氧化硅的質量比為1：1時，橡膠可達到高拉伸強度。當納米氧化鋁VK-L07X和納米氧化硅VK-SR01質量比為3：1時，橡膠的耐磨性和耐疲勞性導熱能佳。

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晶體粉末，為共價鍵化合物，結合非常穩定。具有高的化學穩定性、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態條件下的使用壽命。