超高分子量聚乙烯短纖維填充天然橡膠復(fù)合材料的界面特性研究.pdf

1、在短纖維-橡膠復(fù)合材料體系中，短纖維與橡膠基質(zhì)之間的界面粘合情況是影響短纖維-橡膠復(fù)合材料制品性能的非常重要的因素。為了增強(qiáng)短纖維與橡膠基質(zhì)的界面粘合水平，生產(chǎn)科研中比較常用的辦法是對(duì)纖維表面運(yùn)用多種方法進(jìn)行改性，提高纖維表面的活性，增強(qiáng)纖維與橡膠基質(zhì)的粘合能力，另一種方法是加工過(guò)程中直接在膠料中加入粘合助劑，以及優(yōu)化橡膠加工配方等。
　　 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維是近些年來(lái)得到長(zhǎng)足發(fā)展的一種高性能纖維產(chǎn)品。相較于橡

2、膠工業(yè)中常用的尼龍、芳綸、聚酯、纖維素等纖維，它的強(qiáng)度、模量更高，同時(shí)它的熔融溫度范圍又較低，僅在130℃～160℃之間。通過(guò)控制硫化過(guò)程的硫化溫度和硫化時(shí)間，利用超高分子量聚乙烯纖維熔融溫度較低的特點(diǎn)，并從微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)、拉伸力學(xué)性能、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能等方面進(jìn)行研究，對(duì)纖維與橡膠基質(zhì)的界面結(jié)合情況進(jìn)行深入的探討，確定了使超高分子量聚乙烯纖維-天然橡膠(NR)復(fù)合材料體系里短纖維與橡膠基質(zhì)間界面粘合最佳的硫化溫度和硫化時(shí)間。
　　 本

3、論文所做的工作:
　　 (1)第一次選用超高分子量聚乙烯短切纖維制備UHMWPE-NR復(fù)合材料，并對(duì)材料進(jìn)行增強(qiáng)性能以及界面結(jié)合機(jī)理等方面的研究;
　　 (2)通過(guò)對(duì)UHMWPE-NR復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)、拉伸力學(xué)性能、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能等方面的研究，對(duì)纖維與橡膠基質(zhì)的界面結(jié)合情況進(jìn)行深入的探討，確定使超高分子量聚乙烯纖維-天然橡膠(NR)復(fù)合材料體系里短纖維與橡膠基質(zhì)間界面粘合最佳的硫化溫度和硫化時(shí)間。
　　 本論文

4、所取得的成果:
　　 (1)首次對(duì)UHMWPE短切纖維增強(qiáng)橡膠體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)與性能研究，并進(jìn)行硫化特性、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能以及微觀結(jié)構(gòu)觀察等分析，對(duì)于本論文所用型號(hào)的UHMWPE纖維，能使UHMWPE-NR體系中纖維與橡膠基質(zhì)界面結(jié)合的最佳硫化溫度為143℃，最佳硫化時(shí)間為20分鐘。
　　 (2)通過(guò)運(yùn)用微觀結(jié)構(gòu)觀察、相對(duì)界面滑脫能、DMA分析等手段，為UHMWPE-NR體系中纖維與橡膠介質(zhì)的界面粘合水平提供有效的估計(jì)和分析，完