氧化石墨烯/白炭黑对硅橡胶力学性能的协同补强效应

杨勃¹，魏世林¹，孙素明²，张倩²，余凤湄²，芦艾^1,2，康明¹

1. 西南科技大学材料科学与工程学院2. 中国工程物理研究院化工材料研究所

摘 要：用机械共混的方法制备了SiO₂-氧化石墨烯（GO）/硅橡胶（MVQ）复合材料,研究了GO对SiO₂/MVQ体系的硫化过程、稳态、动态以及力学松弛性能的影响。结果表明,GO的引入一方面会提高填料网络对基体橡胶的物理补强效果,另一方面会延缓硅橡胶硫化交联速度,并降低最终的交联密度,削弱了化学补强效果。当GO的添加量为2Phr时,硅橡胶协同补强效果最佳,与只添加SiO₂的硅橡胶相比,100%定伸强度提高了37%,拉伸断裂强度提高了17%,断裂伸长率提高了8%,平台动态模量提高了115%。加入GO后,复合材料Payne效应及松弛效应均增大,从另一个角度反映了GO与SiO₂共同形成了物理补强效果更佳的填料网络。

关键词：硅橡胶;氧化石墨烯;拉伸性能;动态性能;应力松弛;