芳纶纤维增强丁腈橡胶的摩擦性能

研究了芳纶纤维增强丁腈橡胶(NBR)复合材料的物理机械性能和摩擦性能,并用扫描电子显微镜分析了芳纶纤维增强NBR复合材料的磨损表面和磨屑形貌。结果表明,芳纶的加入提高了NBR的拉伸强度;随着芳纶用量的增大,复合材料的扯断伸长率降低;芳纶的加入降低了NBR的摩擦系数和磨损率;当芳纶用量为20份时,复合材料的综合性能最佳。加入芳纶对NBR摩擦磨损形式的改变是NBR摩擦性能提高的重要原因。     

纤维表面处理对短纤维/丁腈橡胶复合材料性能的影响

使用经间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)体系处理及未处理的短切芳纶纤维(AF)和尼龙纤维(NF)分别与丁腈橡胶(NBR)制备复合材料,研究了纤维种类和表面处理对复合材料的性能,尤其是力学性能和耐磨性的影响。结果表明,与NF/NBR复合材料相比,AF/NBR复合材料的硬度和模量较高,但拉伸强度和扯断伸长率较低,这是由于AF与橡胶间较弱的相互作用及较大的模量差所导致的。对纤维进行RFL处理后,AF/NBR和NF/NBR复合材料的扯断伸长率分别提高297%和28%,前者的拉伸强度提高了30%,这可归因于RFL层对纤维-橡胶界面作用的提升。此外,AF/NBR复合材料的耐磨性较NF/NBR复合材料更好;RFL处理可通过改善NF与NBR的界面作用力提高复合材料的耐磨性,但降低AF/NBR复合材料的耐磨性,这是由于RFL的引入使后者硬度下降所致。     

芳纶浆粕/单甲基丙烯酸锌/炭黑并用增强氢化丁腈橡胶复合材料的高温力学性能

将芳纶浆粕用炭黑隔离预处理后,与单甲基丙烯酸锌和炭黑共同作为增强剂制备了氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料。扫描电镜分析结果表明,经预处理的芳纶浆粕表面包裹着一层炭黑粒子且在橡胶基质中均匀分散。力学性能测试结果表明,芳纶浆粕的加入使得HNBR复合材料的硬度和扯断永久变形增大、扯断伸长率下降;温度升至70℃后复合材料的强度和扯断伸长率均大幅下降,5份(质量)以上用量的芳纶浆粕会明显提高复合材料的强度,且在高温下强度下降的趋势减缓。热重和差示扫描量热分析结果表明,随芳纶浆粕用量的增加,HNBR复合材料的玻璃化转变温度和耐热性能均先降低后升高。芳纶浆粕的加入使得HNBR复合材料的弹性降低、刚性增强,因此其用量不宜过多。     

国产芳纶在丁腈绝热层的应用研究

试验研究了不同长度芳纶短切纤维、浆粕和浆粕母料对丁腈绝热层开炼工艺的影响,不同芳纶单丝纤度对丁腈绝热层力学性能的影响,不同纤维表面处理对芳纶与丁腈橡胶粘合性的影响,以及不同模量芳纶对丁腈绝热层线性烧蚀率的影响。结果表明:芳纶短切纤维以及浆粕母料可满足丁腈绝热层开炼混炼工艺性要求;选用单丝纤度1.33 dtex的高模量芳纶,可获得高于石棉纤维的抗拉强度、伸长率以及线性烧蚀率;选用初始沸点高于160℃的表面处理剂,其芳纶与丁腈橡胶粘合力较好;国产化芳纶完全可以替代致癌物质石棉纤维,用于丁腈绝热层的纤维增强。     

短芳纶纤维增强聚苯硫醚复合材料的性能

研究了短芳纶纤维增强ＰＰＳ／ＰＥＫ－Ｃ复合材料树脂体系的力学性能。主要讨论了短芳纶纤维的长度、含量及芳纶纤维的表面处理方法和压制温度对复合材料体系力学性能的影响。结果表明：纤维的长度和含量对力学性能有显著影响,在相同纤维含量下,纤维长度增加可使纤维末端数减少,减少了应力集中点,有利于拉伸强度和冲击强度的提高。芳纶纤维不需经过表面化学处理即与ＰＰＳ有良好的界面特性。随加工温度升高,复合材料冲击强度降低,拉伸强度提高     

对位芳纶短纤维/氢化丁腈橡胶复合材料的制备及其结构性能

采用综合性能优异的氢化丁腈橡胶(HNBR)和耐高温对位芳纶短纤维复合,制备了高强度、高模量和耐高温的复合材料,比较了芳纶短纤维类型、纤维用量等对复合材料力学性能和流变行为的影响。结果表明,芳纶浆粕(PPTA-pulp)比芳纶短切纤维(DCF)对橡胶有更佳的增强效果,二者都能明显提高HNBR的高温强度,但PPTA-pulp的效果更为明显。PPTA-pulp增强橡胶复合材料的挤出物外观性能也较DCF增强橡胶复合材料好。     

空气介质阻挡放电等离子体对国产芳纶ⅢA表面改性的研究

采用空气介质阻挡放电等离子体对国产芳纶ⅢA进行表面处理,优化了其处理工艺。用SEM、XPS等方法研究了处理前后纤维表面形态和化学状态的变化,通过短梁剪切试验评价了芳纶ⅢA/环氧复合材料的抗层间剪切强度。结果表明:经空气等离子体处理后芳纶ⅢA表面粗糙度增加,极性增强,纤维力学性能无明显变化,芳纶ⅢA/环氧复合材料的抗层间剪切强度提高了18%。     

低温等离子体处理对芳纶/环氧界面性能的影响

在采用低温等离子体对芳纶纤维进行表面处理后，用扫描电镜观察处理前后的纤维表面，测试了纤维的拉伸性能，并用单纤维抽拔法对芳纶纤维／环氧树脂的界面性能做了定量的表征。实验结果表明：经低温等离子体处理后，芳纶纤维表面变得粗糙，拉伸强度随处理时间延长而下降，纤维初始模量和断裂伸长率略有下降，而芳纶／环氧界面的粘结强度有所提高。     

耐烧蚀硅橡胶复合材料的研制

以苯基硅橡胶为基体,研究了氧化锆、短切碳纤维、碳纳米管、芳纶纤维不同填料对硅橡胶复合材料力学性能和烧蚀性能的影响。结果表明,同条件下以短切碳纤维为填料的复合材料耐烧蚀性能最佳。随着短切碳纤维用量的增加,复合材料烧蚀率逐渐降低,硬度逐渐升高,拉伸强度逐渐减小,拉断伸长率逐渐降低。     

补强和硫化体系对封隔器用氢化丁腈橡胶胶料性能的影响

研究补强和硫化体系、芳纶短切纤维对封隔器用氢化丁腈橡胶(HNBR)胶料性能的影响。结果表明:与短切纤维和硫化剂相比,炭黑对HNBR胶料的门尼粘度影响较大;随着炭黑和短切纤维用量增大,胶料的交联密度和硬度提高;随着炭黑和硫化剂用量增大,胶料的焦烧时间和正硫化时间缩短;随着短切纤维用量增大,胶料的焦烧时间和正硫化时间延长;填充短切纤维的胶料拉伸强度和拉断伸长率降低,但在小应变下的拉伸应力大幅提高,且表现出与热塑性弹性体相似的屈服和冷流现象;短纤维取向方向与拉伸方向平行的胶料短切纤维承载应力,拉伸应力较高;短纤维取向方向与拉伸方向垂直的胶料橡胶基体承载应力,拉伸应力较低;填充与拉伸方向平行取向的芳纶短切纤维能提高封隔器在小应变下的拉伸应力。