Improving thermal‐oxidative stability of nitrile butadiene rubber composites by surface modification of zirconium phosphate

材料科学 热重分析 复合材料 热稳定性 天然橡胶 傅里叶变换红外光谱 磷酸锆 丁腈橡胶 表面改性 扫描电子显微镜 磷酸盐 化学工程 化学 有机化学 工程类
作者
Qingshan Yang,Songbo Chen,Shengqi Gao,Songhan Wan,Xianru He
出处
期刊:Polymer Composites [Wiley]
卷期号:44 (1): 505-514 被引量:5
标识
DOI:10.1002/pc.27113
摘要

Abstract Zirconium phosphate (α‐ZrP) was modified by o‐phenylenediamine (OPD) grafting to its surface, named ZPD, and used to improve thermal‐oxidative stability of nitrile butadiene rubber (NBR) by direct blending method. The results of Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), X‐ray diffraction, and contact angle test, demonstrated that OPD was grafted to the surface of α‐ZrP successfully. Scanning electron microscopy results showed that OPD could effectively improve the interaction between α‐ZrP and NBR and a better the dispersion of α‐ZrP in the rubber matrix. The fracture strength of the NBR composites was increased by 3.3 Mpa with the addition of 3 phr ZPD fillers, respectively, compared with unmodified NBR/α‐ZrP composites. In addition, TGA, DMA, and FWO analysis showed ZPD fillers, combined lamellar barrier of α‐ZrP with radical trapping ability of OPD, could retard oxidative cross‐linking and fracture reaction of rubber chains, and improve the thermal‐oxidative aging resistance of the NBR composites. This work provides a practical and effective methodology for surface modification of α‐ZrP and preparation of high‐performance NBR composites.
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