Page 108 - 《橡塑技术与装备》2026年3期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

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图 4 KKNFs SiO 2 /EPDM 复合材料的应力 - 应变曲线

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表 3 KKNFs SiO 2 /EPDM 复合材料的力学性能参数 如图 5(c)、 图 5(d)。这同样归功于 KKNFs SiO 2 本
样品 抗拉强度 /MPa 断裂伸长率 /% 身优异的热稳定性以及对体系交联密度的提升。
EPDM 5.88±0.12 463±9
5-mKNFs SiO 2 /EPDM 11.14±0.15 603±34 表 4 KKNFs@SiO2/EPDM 纳米复合材料的热分解数据
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1-KKNFs SiO 2 /EPDM 13.70±0.67 707±31 T 5 /℃ T 10 /℃ T max /℃ R 800 /%
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3-KKNFs SiO 2 /EPDM 15.53±0.32 799±58 EPDM 351.7 409.2 453.0 26.75
5-KKNFs SiO 2 /EPDM 19.73±0.55 766±24 5-mKNFs SiO 2 /EPDM 358.2 413.6 453.7 28.83
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7-KKNFs SiO 2 /EPDM 12.75±0.36 665±35 1-KKNFs SiO 2 /EPDM 356.3 418.3 453.3 26.89
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3-KKNFs SiO 2 /EPDM 361.6 420.0 453.5 28.28
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5-KKNFs SiO 2 /EPDM 360.3 414.8 454.0 30.25
2.4 热稳定性 7-KKNFs SiO 2 /EPDM 383.3 422.9 454.2 31.02
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如表 4 所 示，mKNFs SiO 2 /EPDM 失重 5% 时的
温 度（T 5 ）、失重 10% 时的温度（T 10 ）、最大热分解 2.5 烧蚀性能
速率温度（T max ）和 800 ºC 时的残重（R 800 ）均高于 如图 6(a) 所 示，EPDM 的 LAR 和 MAR 分别
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纯 EPDM，这是由于 mKNFs SiO 2 的热稳定性。经过 为 0.253 mm/s 与 0.129 g/s， 与 之 相 比，5-mKNFs @
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KH550 改性之后，KKNFs SiO 2 /EPDM 的 T 5 、T 10 、 SiO 2 /EPDM 的 LAR 和 MAR 分别降低了 46.64% 和
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T max 和 R 800 进一步提高。这是由于 KKNFs SiO 2 能够 34.11%。在表面接枝 KH550 后，KKNF SiO 2 对复合
吸附更多硫化剂、促进剂，促进了分子间的交联反应， 材料耐烧蚀性能的提升效果进一步增强，5-KKNFs @
使得交联网络中的交联密度增加，分子链段的运动受 SiO 2 /EPDM 的 LAR 和 MAR 与 EPDM 相比分别降低
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到限制，同时纳米 SiO 2 与纳米纤维形成纳米填料网络， 69.9% 和 47.6%。一方面是由于 KKNFs SiO 2 表面包
形成屏障阻碍热传递，进一步促进了复合材料的热稳 覆的纳米 SiO 2 和 KH550 在烧蚀后形成了一层难以分
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定性。 解的 Si-O-Si 膜，使得 KKNFs SiO 2 具有高残炭性
表 4 显示， EPDM 的 R800 为 26.75%，与之相比， 能和耐高温性能 ；另一方面，前文所证明的 KKNFs @
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1、3、5 和 7-KKNFs SiO 2 /EPDM 的 R800 分别提高 SiO 2 /EPDM 体系的高交联密度意味着体系内部形成更
了 0.52%、 5.72%、 13.08% 和 15.96%。如图 5(b) 所示， 致密的交联结构，这带给了复合材料更高的热分解性
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KKNFs SiO 2 /EPDM 纳米复合材料的主要失重阶段 能，从而获得优异的耐烧蚀性能。图 6(b) 显示，随着
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在 400~500 ℃左右。从表 4 的数据中可以更清晰地得 KKNFs SiO 2 含量的提高，复合材料的 LAR 和 MAR
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出，随着 KKNFs SiO 2 的含量的提高，体系的 Tmax 均在不断降低。7-KKNFs SiO 2 /EPDM 的 LAR 和
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逐渐增大，与 EPDM 的 453 ℃相比，添加 1、3、5 和 MAR 分别为 0.072 mm/s 和 0.055 g/s，与 EPDM 相比，
7 份的 KKNFs 的复合材料的 T max 分别提高到 453.3、 分别下降了 69.9% 和 39.7%。这进一步证明 KKNFs @
453.5、454.0 和 454.2 ℃，所对应的最大热分解温度 SiO 2 对复合材料耐烧蚀性能的巨大提升。
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