在橡膠中加入一些納米填充劑可起到補強、增容和增加其它一些特殊功能的作用,如加碳黑納米顆??善鸬教岣呦鹉z的定伸應(yīng)力和拉伸強度等力學(xué)性能[5]。 炭黑對橡膠的補強作用是由炭黑特有的基本性質(zhì)決定的,炭黑粒子越細,在橡膠本體中的分布越均勻,補強性越好。實驗證明,炭黑比表面積大于50 m2·g - 1時才能有較好的補強性,即炭黑粒徑小于50 nm時,聚集體進入硫化膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間,橡膠分子才能充分吸附在炭黑粒子表面,并牢固地結(jié)合在一起[6]。利用掃描探針顯微鏡掃描橡膠斷面可以觀察到納米粒子在橡膠本體中的分布鑲鍥狀況。圖10是加入填充劑的橡膠的AFM圖,圖中可以清晰地看到大量納米顆粒分散在大的橡膠顆粒周邊。而圖11則是未加納米填充劑的橡膠截面的對比圖,看不到鑲鍥的納米粒子。原子力顯微鏡的樣品基本不需預(yù)處理,不必象掃描電子顯微鏡那樣先鍍一層導(dǎo)電膜,維持了樣品的原貌,這對于納米級顆粒的測量具有重要的意義。

當樣品中所加的納米材料的高度較小時,使用掃描電鏡會由于其景深太小而不能得到清晰的圖像,如圖13所示,為橡膠中加入蒙脫土納米顆粒的SEM圖,由于橡膠中所加的蒙脫土的高度很小,其SEM圖像幾乎看不到,這時,AFM圖像卻能把截面上最高為7nm,最低不到1nm的蒙脫土的形貌清晰地顯示出來,如圖12所示,這充分顯示了AFM在現(xiàn)代材料研究中的獨特優(yōu)勢。
