微納米短纖維增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、本文采用機(jī)械共混法制備了硅酸鹽納米纖維/氯丁橡膠復(fù)合材料，研究了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能，分析了針狀硅酸鹽良好增強(qiáng)效果的內(nèi)在機(jī)制。借助硅烷偶聯(lián)劑的原位改性和混合過程中的機(jī)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(fù)合材料表現(xiàn)出短纖維/橡膠復(fù)合材料(SRFC)的應(yīng)力應(yīng)變特性和明顯的力學(xué)性能各向異性。AT的優(yōu)良增強(qiáng)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?yàn)锳T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(qiáng)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(fù)合材料的各向異性。結(jié)果表明，CR/PAT/PA66復(fù)合材料具有較好的力學(xué)性能，復(fù)合材料在纖維取向方向和垂直取向方向的力學(xué)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(qiáng)效應(yīng)。 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(yīng)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(qiáng)效果要優(yōu)于碳納米管的增強(qiáng)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(fù)合材料較PA66/NBR復(fù)合材料有更好的高溫剛性。三種短纖維/NBR復(fù)合材料相比，AT/NBR復(fù)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(qiáng)劑。它為短纖維/橡膠復(fù)合材料的發(fā)展