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  采用液相原位表面修飾技術(shù)，通過調(diào)控二氧化硅表面官能團(tuán)含量，結(jié)合噴霧干燥技術(shù)，對納米二氧化硅進(jìn)行二次造粒處理，制備了宏觀粒徑為200-400 μm的表面官能化納米二氧化硅。

  在橡膠納米復(fù)合材料加工過程中，對不同混煉階段納米微粒在橡膠基體中的分散狀態(tài)進(jìn)行了考察，發(fā)現(xiàn)納米二氧化硅在混煉中迅速崩解，實現(xiàn)了納米微粒的宏觀聚集和微觀分散。研究了納米微粒的宏觀聚集狀態(tài)對混煉扭矩的影響，發(fā)現(xiàn)造粒后的納米微粒可降低混煉扭矩約30.9%，降低混煉能耗9.7 %。動態(tài)機械性能研究發(fā)現(xiàn)，納米二氧化硅的表面功能化可降低橡膠納米復(fù)合材料滾動阻力30.4%，提升抗?jié)窕阅芗s12.0%，提升耐磨性能18.4%。納米二氧化硅的表面功能化可有效平衡輪胎橡膠材料的“魔三角”性能，配合納米材料的二次造粒技術(shù)，解決了納米填料在聚合物基體中的分散難題。此外，研究工作中還詳細(xì)考察了納米二氧化硅表面接枝可反應(yīng)性官能團(tuán)對橡膠納米復(fù)合材料性能的影響，為納米二氧化硅的應(yīng)用和高性能輪胎的制備，提供了技術(shù)和材料基礎(chǔ)。

  研究工作分別發(fā)表在Composites Science and Technology(2020. 108482，SCI一區(qū)，TOP，IF=7.092)、復(fù)合材料學(xué)報(2020,37(7):1703-1712，EI收錄，中文核心)，題目分別為：Preparation of hexamethyl disilazane-surface functionalized nano-silica by controlling surface chemistry and its "agglomeration-collapse" behavior in solution polymerized styrene butadiene rubber/butadiene rubber composites(10.1016/j.compscitech.2020.108482)和表面功能化納米SiO₂的制備及其在溶液聚合丁苯橡膠-順丁橡膠中的應(yīng)用(10.13801/j.cnki.fhclxb.20191113.002)。張治軍教授和李小紅教授為該論文的共同通訊作者，河南大學(xué)納米材料工程研究中心為第一署名單位，2018級博士研究生田慶豐是論文第一作者。研究工作得到了河南大學(xué)研究生教育創(chuàng)新與質(zhì)量提升計劃(SYL18060147)、河南大學(xué)雙一流學(xué)科培育項目(2018YLZDCG04)、河南省科技攻關(guān)項目(192102210190)、濟源市重點專項和科技計劃項目(19022015、19012004)的支持。

  原文鏈接：

  sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0266353820322727?via%3Dihub

  https://doi.org/10.13801/j.cnki.fhclxb.20191113.002

  近年來張治軍教授團(tuán)隊圍繞納米二氧化硅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)，建成了從小試（單釜20-50L）—中試（單釜500-2000L）—工程試驗驗證（單釜12000-16000L）的中試試驗平臺，形成了專利技術(shù)30余項，先后有21項向企業(yè)轉(zhuǎn)化，孵化了河南海博瑞硅材料科技有限公司。該公司接產(chǎn)河南大學(xué)張治軍教授團(tuán)隊“特種功能納米二氧化硅”項目，建設(shè)“20萬噸/年特種功能納米二氧化硅”生產(chǎn)線，目前一期項目年產(chǎn)3萬噸已經(jīng)建成，預(yù)計10月底投產(chǎn)。