高性能汽車V帶用硅酸鹽納米纖維-橡膠復合材料的結構-性能研究.pdf

1、本論文針對汽車V帶高性能化、長壽命化的發(fā)展趨勢，提出以天然硅酸鹽納米纖維替代傳統(tǒng)有機短纖維增強橡膠的技術思路，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計，研究了原位改性分散工藝條件(熱處理時間、偶聯(lián)劑種類及用量等)，硫化體系，填料用量對復合材料微觀結構和性能的影響規(guī)律。 對于酚醛樹脂硫化的HNBR體系，F(xiàn)S原位改性一分散能夠明顯提高FS的分散和復合材料的力學性能。熱處理對FS的分散、復合材料的力學

2、性能影響顯著，為防止橡膠的降解需要恰當把握熱處理時間；研究發(fā)現(xiàn)KH570改性FS/HNBR復合材料的力學性能最好。 在強極性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，引起混煉膠動態(tài)儲能模量(G')增加，表現(xiàn)出強的填料網(wǎng)絡效應。原位改性分散和填料用量增加都有利于形成強的填料網(wǎng)絡。 FS/HNBR復合材料表現(xiàn)出短纖維增強橡膠復合材料的應力-應變行為：高的定伸應力，高強度，低伸長率。通過開煉機小輥距剪切

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