微納米短纖維增強橡膠復合材料的結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、本文采用機械共混法制備了硅酸鹽納米纖維/氯丁橡膠復合材料，研究了復合材料的結(jié)構(gòu)與性能，分析了針狀硅酸鹽良好增強效果的內(nèi)在機制。借助硅烷偶聯(lián)劑的原位改性和混合過程中的機械剪切力，凹凸棒石(AT)微米聚集體被解離成直徑小于100納米的纖維分散在橡膠基體中，納米復合材料表現(xiàn)出短纖維/橡膠復合材料(SRFC)的應力應變特性和明顯的力學性能各向異性。AT的優(yōu)良增強效果來源于AT的納米分散和良好的纖維-橡膠界面結(jié)合。因為AT在剪切力作用下被解離成納

2、米纖維，并沿受力方向定向排列。納米級分散及較高的形狀系數(shù)是AT增強的根本原因。 本文還研究了改性針狀硅酸鹽(PAT)與尼龍66短纖維(PA66)在氯丁橡膠(CR)中的并用情況和復合材料的各向異性。結(jié)果表明，CR/PAT/PA66復合材料具有較好的力學性能，復合材料在纖維取向方向和垂直取向方向的力學性能存在較明顯的差異，具有明顯的各向異性，證明PAT與PA66在CR中具有協(xié)同增強效應。 通過改性針狀硅酸鹽(PAT)與碳納米

3、管(CNTs)和尼龍短纖維(PA66)三種類型的纖維在丁腈橡膠中的應用對比情況，我們發(fā)現(xiàn)同體積份數(shù)下，采用硅烷偶聯(lián)劑處理后的針狀硅酸鹽對丁腈橡膠的增強效果要優(yōu)于碳納米管的增強效果；硅烷偶聯(lián)劑對針狀硅酸鹽的改性效果更明顯。AT/NBR復合材料較PA66/NBR復合材料有更好的高溫剛性。三種短纖維/NBR復合材料相比，AT/NBR復合材料的加工性能最好。 總之，AT是一種成本低廉、性能良好的橡膠增強劑。它為短纖維/橡膠復合材料的發(fā)展