高性能汽車V帶用硅酸鹽納米纖維-橡膠復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)-性能研究.pdf

1、本論文針對(duì)汽車V帶高性能化、長(zhǎng)壽命化的發(fā)展趨勢(shì)，提出以天然硅酸鹽納米纖維替代傳統(tǒng)有機(jī)短纖維增強(qiáng)橡膠的技術(shù)思路，圍繞針狀硅酸鹽(FS)在HNBR、EPDM中的分散工藝與纖維一橡膠界面設(shè)計(jì)，研究了原位改性分散工藝條件(熱處理時(shí)間、偶聯(lián)劑種類及用量等)，硫化體系，填料用量對(duì)復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。 對(duì)于酚醛樹脂硫化的HNBR體系，F(xiàn)S原位改性一分散能夠明顯提高FS的分散和復(fù)合材料的力學(xué)性能。熱處理對(duì)FS的分散、復(fù)合材料的力學(xué)

2、性能影響顯著，為防止橡膠的降解需要恰當(dāng)把握熱處理時(shí)間；研究發(fā)現(xiàn)KH570改性FS/HNBR復(fù)合材料的力學(xué)性能最好。 在強(qiáng)極性HNBR中，大部分FS微米顆粒能被解離為納米纖維分散在基體橡膠中，引起混煉膠動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量(G')增加，表現(xiàn)出強(qiáng)的填料網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。原位改性分散和填料用量增加都有利于形成強(qiáng)的填料網(wǎng)絡(luò)。 FS/HNBR復(fù)合材料表現(xiàn)出短纖維增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變行為：高的定伸應(yīng)力，高強(qiáng)度，低伸長(zhǎng)率。通過開煉機(jī)小輥距剪切

3、取向后，復(fù)合材料具有明顯的力學(xué)性能各向異性。采用原位改性分散和增加填料用量，復(fù)合材料的力學(xué)性能各向異性更顯著。 對(duì)于硫黃硫化的EPDM體系，Si69最佳為6份，改性FS的增強(qiáng)效果最好。然而，改性FS在非極性EPDM中的解離程度和分散性遠(yuǎn)不如在HNBR中，造成改性．FS的增強(qiáng)效果較差，復(fù)合材料的力學(xué)性能各向異性不明顯。對(duì)于過氧化物硫化的EPDM體系，EVM的加入造成了EPDM和EVM出現(xiàn)了嚴(yán)重的微觀分相，大量的。FS都存在于極性的