《橡膠基體中雜化填料網路的構建和效應》是依託華南理工大學，由唐征海擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：橡膠基體中雜化填料網路的構建和效應
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：唐征海
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
探索橡膠納米複合新途徑對發展橡膠材料的高性能化和功能化具有重要的科學意義和現實意義。將兩種不同維度和性質的納米填料加入聚合物中可以帶來協同效應，提升複合材料性能。本項目申請擬從不同填料間特定相互作用出發，在橡膠基體中構築穩定和完善的雜化填料網路，並揭示雜化填料的形態、結構、性質對橡膠綜合性能的影響。主要研究內容包括：（1）從考察填料表面化學出發，研究不同填料間的相互作用和雜化機理，初步建立雜化反應動力學；（2）探討雜化填料網路在橡膠基體中構築方法和形態結構；（3）研究雜化填料網路對橡膠綜合性能（力學性能和傳導性）的影響。基於以上三方面系統性和關聯性的研究，可望在橡膠基體中構築多尺寸和不同形態結構的雜化填料網路，為橡膠高性能化和功能化開闢了一條新途徑。
結題摘要
在本項目的資助下，各項工作按照研究計畫順利實施。利用填料間分子力作用，將兩種不同維度和性質的納米填料加入到橡膠基體中，通過相互作用形成穩定、發達的雜化填料網路，同時結合雜化填料-橡膠界面結構設計，對提升橡膠納米複合材料的綜合性質具有顯著的協同效應。本項目開發了幾類典型的雜化填料體系（石墨烯-碳納米管、石墨烯-白炭黑、二硫化鉬-炭黑、二硫化鉬-白炭黑等），設計了以共價鍵為主的界面結構，揭示雜化填料的種類、結構以及界面作對橡膠綜合性能的影響規律，為橡膠高性能化和功能化提供了理論基礎。基於上述研究成果，標註發表SCI論文21篇。理論運用於實踐，將製備的石墨烯-白炭黑雜化填料套用於輪胎胎面膠中，獲得超高增強效率。與玲瓏輪胎公司合作，以石墨烯-白炭黑雜化填料為增強體， 試製了乘用車輪胎並進行了相關性能測試。僅需加入2份石墨烯和28份白炭黑，試製的胎面膠即可通過各項測試，其中密度比市售綠色輪胎下降10%，滾動阻力係數為6.81 N/kN，接近歐盟乘用車輪胎滾動阻力級別的A級，達到國際領先水平。在本項目的執行期間，項目負責人破格晉升副研究員，獲得廣東省特支計畫科技創新青年拔尖人才，後續獲得國家自然科學基金委青年基金支持；協助指導博士研究生（畢業）2名，碩士研究生（畢業）4名。
