水滑石及改性水滑石丁苯（天然）橡胶复合材料的制备、结构与性能关系研究的任务书.docx

水滑石及改性水滑石丁苯（天然）橡胶复合材料的制备、结构与性能关系研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着国民经济的不断发展和人民生活需求的不断提高，橡胶制品的需求量越来越大，而丁苯（天然）橡胶由于其优异的物理力学性能得到了广泛应用。然而，丁苯（天然）橡胶的性能也存在不足之处，如耐磨性、耐臭氧性、热稳定性等方面需要进一步改善。因此，复合材料的制备和性能研究具有重要的现实意义和科学价值。
水滑石是一种天然的层状硅酸盐矿物质，以其层间间隙大、比表面积大、结构稳定等特点而被广泛应用于橡胶、塑料、涂料、胶粘剂等领域。将水滑石引入丁苯（天然）橡胶复合材料中，可以通过增加填充物对橡胶的耐磨性、接着性和尺寸稳定性等性能进行改善。此外，通过改性水滑石的加入，可以进一步提高丁苯（天然）橡胶复合材料的机械性能和热稳定性，从而扩大其应用领域。
二、研究内容
本研究将针对水滑石及改性水滑石与丁苯（天然）橡胶的复合材料制备，研究其结构与性能关系，重点包括以下内容：
1.水滑石及改性水滑石的制备
采用水热合成法制备水滑石及改性水滑石材料，对不同合成条件下的水滑石材料进行表征并确定最佳制备工艺。
2.丁苯（天然）橡胶与水滑石及改性水滑石的复合材料制备
采用机械混合法、熔融混合法等方法制备丁苯（天然）橡胶与水滑石及改性水滑石的复合材料，探究不同制备方法对复合材料结构和性能的影响，并确定最佳制备工艺。
3.复合材料的结构表征
采用X射线衍射分析、扫描电镜等方法对复合材料的结构进行表征，研究复合材料中水滑石及改性水滑石的孔隙分布、层间距、晶体结构等特征。
4.复合材料的性能测定
通过硬度测试、拉伸试验、热重分析等方法对复合材料的力学性能、热稳定性等性能进行测试，研究不同填充物含量、制备方法对复合材料性能的影响，分析复合材料的结构与性能之间的关系。
三、研究意义
1.丁苯（天然）橡胶复合材料的开发与研究，可以为工业生产提供高性能、低成本的橡胶材料。
2.对水滑石及改性水滑石和丁苯（天然）橡胶复合材料的制备及性能研究，可为复合材料领域的研究提供实验和理论依据。
3.研究结果可为制造具有高附着力和高耐磨性的橡胶制品提供新的材料选择。
四、研究方法
1.合成水滑石及改性水滑石
采用水热合成法制备水滑石及改性水滑石材料，利用X射线衍射仪、透射电镜、扫描电镜、红外光谱仪等方法对材料进行表征。
2.制备复合材料
采用机械混合法、熔融混合法制备丁苯（天然）橡胶与水滑石及改性水滑石的复合材料，并通过硬度测试、拉伸试验、热重分析等方法对其进行性能测定。
3.分析结构与性能关系
采用多种表征方法对复合材料的结构进行表征，分析复合材料中水滑石及改性水滑石的孔隙分布、层间距、晶体结构等特征。通过对不同含量和制备方法的复合材料进行性能测试，研究结构与性能之间的关系。
五、计划进度
1.前期研究准备：1个月。
2.水滑石及改性水滑石的合成和表征：4个月。
3.丁苯（天然）橡胶复合材料制备：4个月。
4.复合材料的结构表征：3个月。
5.复合材料的性能测定：3个月。
6.论文撰写及答辩：4个月。
六、参考文献
1.傅洋，郭黎明，赵凤印等.水滑石/丁苯橡胶复合材料性能研究[J].橡胶工业,2011(6):369-373.
2.张天赐，张志国，邢秀云等.改性水滑石填充丁苯橡胶的研究[J].中国橡胶工业,2002(9):529-533.
3.ZhangJ,LiuH,WangF,etal.Reinforcementofnaturalrubberbytitanatesurfacemodifiedpalygorskiteandcharacterizationofinterfacialadhesion[J].JournalofMaterialsScience,2016,51(24):10885-10894.
4.刘京洪，孙育海，董峰等.纤维素改性水滑石填充天然橡胶的结构与性能研究[J].材料导报,2016,30(7):64-68.