中图分类：TB333

学科分类：430.55

成果类别：应用技术

成果水平：未评价

研究起止时间：2010-01～2011-12

评价形式：验收

铁钴合金纳米粒子具有很高的磁强度,但将它用于与天然橡胶混合制备磁性纳米复合材料尚未见文献报道。本项目将它们复合以制备新型的磁性纳米天然橡胶产品,对于天然橡胶的传统产品结构上具有产品创新的意义。同时对磁性纳米粒子与天然橡胶界面结合状态和结合机理进行分析,揭示界面作用对分散效果的影响,这对其它纳米粒子与天然橡胶的复合也有理论指导意义。该项目通过液相还原法制备铁钴合金纳米微粒,然后通过乳液共沉法与天然胶乳复合制备纳米分散的磁性天然橡胶复合材料。研究纳米粒子含量、表面活性剂种类及用量、PH值、温度和混合顺序等制备工艺条件对复合材料中纳米粒子分散效果的影响;应用XRD、TEM和DSC等测试手段对磁性纳米粒子与天然橡胶界面结合状态和结合机理进行分析;对磁性纳米天然橡胶复合材料的力学性能、加工性能和磁学性能进行测定。 该项目研究表明了采用液相还原法,以硼氢化钠（NaBH4）和L-抗坏血酸（C6H8O6）并用作为还原剂,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为表面活性剂,制备的纳米FeCo合金粒子在50℃真空干燥后,得到的是非晶态纳米FeCo合金。将非晶态纳米FeCo合金在550℃马弗炉中真空加热5h,得到结晶型磁性纳米FeCo合金粒子。纳米FeCo合金分布均一,形貌近似球形,平均粒径约为75nm,合金的饱和磁化强度为56.6emu/g,矫顽力为20Oe。 采用乳液共凝法、通过控制合适工艺条件可得到纳米分散的晶态和非晶态纳米FeCo合金/天然橡胶复合材料,纳米FeCo合金与橡胶基体的相容性较好,改善了两相的界面作用,使复合材料的力学性能和热老化性能得到提高。复合材料的磁性主要来源于结晶型纳米FeCo合金,填充的FeCo粒子越多,复合材料的磁性能越强,当结晶型纳米FeCo合金用量达到20phr时,复合材料的饱和磁化强度13.1emu/g,矫顽力为2500 Oe。 磁性纳米橡胶复合材料的传统用途以冷藏库的库门密封条为代表,但随着高新技术的发展和家用电器进入千家万户,磁性纳米橡胶复合材料的应用也出现日新月异之势,应用领域包括电冰箱密封条、电脑的记忆装置、电视音响、教具、玩具及医疗器械等。