界面特性對(duì)硅橡膠力學(xué)行為的影響.pdf

1、復(fù)合材料由基體相、增強(qiáng)相以及界面相三部分構(gòu)成，通過(guò)界面使增強(qiáng)材料與基體結(jié)合為一個(gè)整體并產(chǎn)生復(fù)合效果，界面相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對(duì)復(fù)合材料的性能起著關(guān)鍵的作用。硅橡膠是一種性能優(yōu)異的特種橡膠材料，但是只有補(bǔ)強(qiáng)后才具有應(yīng)用價(jià)值，所以在硅橡膠體系中，界面效應(yīng)具有很高的研究?jī)r(jià)值。
　　以目前最成熟的界面理論——化學(xué)鍵理論和浸潤(rùn)性理論為指導(dǎo)，通過(guò)在硅橡膠基體中加入未改性多壁碳納米管(MWNTs)、羥基化MWNTs、羧基化MWNTs，利用超高速剪切分

2、散的方法，制備了具有不同界面特性的硅橡膠復(fù)合材料。
　　在硅橡膠基體內(nèi)引入MWNTs后，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率及拉伸模量都有大幅度提高，其中，未改性MWNTs對(duì)拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率增強(qiáng)效果最好，其次是羧基化MWNTs，羥基化MWNTs的效果最差;羧基化MWNTs對(duì)拉伸模量的提高最為顯著，其次是羥基化MWNTs，未改性MWNTs的效果最差。
　　不同界面特性硅橡膠的紅外光譜（IR）、X光電子能譜(XPS)及動(dòng)態(tài)力學(xué)分析

3、(DMA)的研究結(jié)果表明本實(shí)驗(yàn)體系中界面作用強(qiáng)弱順序?yàn)?羧基化MWNTs/硅橡膠＞羥基化MWNTs/硅橡膠＞未改性MWNTs/硅橡膠，即增強(qiáng)界面物理作用的效果好于增強(qiáng)界面化學(xué)作用的效果，都顯著強(qiáng)于未改性MWNTs/硅橡膠，這與拉伸模量的變化規(guī)律相符。
　　利用原子力顯微鏡(AFM)觀察三種界面特性硅橡膠復(fù)合材料的界面形貌發(fā)現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)體系中界面分散狀態(tài)優(yōu)劣順序?yàn)?未改性MWNTs/硅橡膠＞羧基化MWNTs/硅橡膠＞羥基化MWNTs/

4、硅橡膠，這與拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率的變化規(guī)律相符，即界面分散狀態(tài)好的制品，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能較好。
　　在三種不同界面特性復(fù)合材料的電阻率研究中發(fā)現(xiàn):電阻率可以作為衡量未改性MWNTs/硅橡膠和羥基化MWNTs/硅橡膠界面相體積變化的參數(shù)，但無(wú)法適用于含電負(fù)性較大基團(tuán)的硅橡膠體系如羧基化MWNTs/硅橡膠。
　　碳纖維(CF)/硅橡膠的實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)填料尺寸較小時(shí)，界面作用較強(qiáng)，增強(qiáng)效果較好;納米粉末硅橡膠/硅橡膠復(fù)