《表4 填充不同组成混合填料硫化橡胶的力学性能》

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《氧化铁增强二氧化硅补强天然橡胶的性能与机理》

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将按表1制备的各种混合填料填充到天然橡胶中，其硫化试片的力学性能检测结果见表4。与填充其他混合填料的样品相比，样品X-1填充50份沉淀Si O2填料后，除硫化橡胶的100%、300%定伸强度稍高外，500%定伸强度、拉伸强度下降明显。这是因为Si O2本身在天然橡胶中的分散困难，且二者间界面结合力很弱，无法对天然橡胶产生增强效果。而填充了经煅烧处理的混合填料的样品的拉伸性能明显提高。从表4中可以看出，填充Si O2/Al2O3和Si O2/Al2O3/La2O3两种混合填料的硫化橡胶拉伸强度接近，说明La2O3对橡胶的补强效果并不明显；而填充Si O2/Al2O3/Fe2O3的硫化橡胶试片的拉伸强度明显升高，说明含有Fe2O3的混合填料对橡胶有明显的补强效果。另外，填充Si O2/Fe2O3与Si O2/Al2O3/Fe2O3的硫化橡胶的拉伸强度接近，但是填充Si O2/Fe2O3的样品撕裂强度略低。从表4中还可以看出，与纯Si O2相比，含有Fe2O3的混合填料在没有偶联剂或未经化学改性的条件下，天然橡胶的各项力学性能显著提高。初步推断，在高温煅烧过程中，Si O2与Fe2O3反应形成了Fe2Si O4，而铁是过渡金属元素，铁离子能通过dsp杂化轨道与橡胶烃分子链断裂产生的自由基键合，形成网状结构，从而对天然橡胶产生增强作用。