芳纶浆粕纤维对CR基质补强特性的研究

对比研究未处理芳纶浆粕和芳纶浆粕预分散体以及不同品种芳纶浆粕纤维补强CR复合材料的微观结构形态及芳纶浆粕纤维对CR基质的补强特性。结果表明,芳纶浆粕对基质橡胶补强潜力的发挥取决于超细纤维在基质橡胶中的分散均匀性、伸展性和取向性,芳纶浆粕纤维对基质橡胶在常温和高温下都具有很高的模量补强效率。     

芳纶浆粕短纤维（凯夫拉工程弹性体）在橡胶中的补强

为解决芳纶浆粕短纤维在橡胶中的分散难题，杜邦公司用一种新技术将浆粕形式的短纤维和某种弹性体混合预制成所谓的“工程弹性体”。这种工程弹性体的专利技术，使芳纶浆粕纤维能够在弹性体中充分伸开并被完全湿润，因而使工程弹性体在与橡胶共混时，实现了芳纶浆粕短纤维在橡胶中的充分分散，达到了最佳的补强效果。用工程弹性体（内含芳纶浆粕纤维）补强的胶料，具有高模量、耐撕裂、抗磨耗，不提高生热和硬度的优异性能，使其在橡胶工业中得到越来越重要的应用。     

预分散短纤维补强胶料混炼方法

可以通过在胶料中添加少量的短纤维来提高橡胶产品的强度和尺寸稳定性。预分散木质浆粕和芳纶短纤维可使橡胶配方人员获得理想的补强橡胶物理性能,且混炼成本低。由于芳纶纤维具有非常高的强度和耐热性,所以芳纶纤维可以使橡胶产品在严苛使用条件下(高热、高磨耗、高应变等使用条件)具有高的强度性能和耐久性。木质浆粕状短纤维可以使在较低严苛条件下使用(主要是在低温条件下使用)的橡胶制品具有好的性能。短纤维可以提高用帘线补强材料补强的橡胶产品的性能。在某种使用条件下,短纤维可以替代纤维帘线进行补强橡胶产品。     

短纤维对NR/BR基胎面胶力学性能的影响

探讨了尼龙短切纤维、芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维对NR／BR基胎面胶复合材料力学性能的影响，采用RPA和DMTA研究了胎面胶的动态力学性能，论证了芳纶短纤维增强NR／BR复合材料具有良好的“模量-滞后平衡效应”。DMTA和RPA测试研究结果表明，采用芳纶短纤维增强的NR／BR复合材料在0℃下的内耗值有所升高，而在60℃下的内耗值略有降低，这对于轮胎胎面胶的抗湿滑性和降低滚动阻力具有重要意义。     

Kevlar®对位芳纶浆粕增强橡胶的研究

研究Kevlar对位芳纶浆粕和精切短纤维对天然橡胶胶料的补强效果。结果表明:随着纤维用量的增大,Kevlar对位芳纶浆粕补强的胶料储能模量增加幅度大于损耗模量增加幅度,损耗角和损耗因子随着浆粕用量的增大而降低,这种效果有利于低滚动阻力轮胎或其他轮胎部件的胶料配方设计,在提高胶料定伸模量的同时不会增加滞后生热;Kevlar对位芳纶浆粕表现出的一种独特手风琴效应可能是低滞后生热的原因。     

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。     

短纤维补强氯丁橡胶的性能研究

研究短纤维种类和用量对短纤维/氯丁橡胶(CR)复合材料中短纤维取向和分散以及复合材料粘合性能和溶胀性能的影响.结果表明:随着短纤维用量的增大,短纤维/CR复合材料的相对交联密度和短纤维取向度均增大,抗溶胀性能提高,取向度大小顺序为芳纶短纤维、聚酯短纤维、锦纶66短纤维和短切棉纤维;聚酯纤维与CR基体的粘合性能最差,短切棉纤维在CR中分散性最差;短纤维/CR复合材料的性能呈现出明显的各向异性.     

芳纶浆粕补强炭黑/氟醚橡胶复合材料的研究

研究芳纶浆粕对炭黑N990/氟醚橡胶复合材料的物理性能、微观结构和耐低温性能的影响，为高性能氟醚橡胶复合材料的开发提供参考。结果表明：添加1份未经热处理芳纶浆粕和热处理芳纶浆粕的氟醚橡胶复合材料的硫化特性和动态力学性能无明显变化，100%定伸应力、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度提高；热处理芳纶浆粕在橡胶基体中的分散性和与橡胶基体的界面粘接性较好，对氟醚橡胶复合材料的补强效果更为显著；添加1份未经热处理芳纶浆粕和热处理芳纶浆粕对氟醚橡胶复合材料的耐低温性能影响较小，可在保持氟醚橡胶复合材料良好的耐低温性能的基础上提高其物理性能。     

芳纶短纤维的劈裂对复合材料性能的影响

对芳纶短纤维在复合材料中的劈裂形态及劈裂对复合材料性能的影响进行了研究。结果表明,芳纶短纤维增强复合材料在开炼机上混炼时,芳纶短纤维易劈裂和原纤化,其作用与芳纶浆粕相同,但短纤维更易于混炼。劈裂使芳纶短纤维与橡胶的机械嵌合力增大,从而提高复合材料的拉伸强度和撕裂强度,改善溶胀性能,但降低了垂直于摩擦面的耐磨性能。     

专利文摘

正一种芳纶浆粕与玄武岩短纤维定向增强的橡胶复合材料及其制备方法本发明涉及一种芳纶浆粕与玄武岩短纤维定向增强的橡胶复合材料及其制备方法,其组分和质量百分比为:氯丁橡胶100份、增塑剂1～10份、补强剂20～100份、硫化剂5～10份、玄武岩短纤维1～20份、芳纶浆粕1～20份、硅烷偶     

短纤维/CR复合材料的性能研究

试验研究短纤维种类和用量对短纤维／CR复合材料物理性能和耐热老化性能的影响。结果表明，随着短纤维用量的增大，复合材料的邵尔A型硬度、20％定伸应力和撕裂强度呈上升趋势，拉伸强度先减小后增大，拉断伸长率先减小后趋于平稳；各类短纤维的加入不同程度地提高了复合材料的耐热老化性能，其中锦纶短纤维／CR复合材料的耐热老化性能最好。     

聚酯短纤维/CR复合材料补强机理的研究

以不同直径、相同长径比的聚酯短纤维补强CR复合材料为研究对象，采用扫描电子显微镜观察、应力—应变曲线分析等手段，研究了复合材料的补强机理及破坏形式。结果发现，屈服强度由薄弱界面的剪切强度决定，而界面的剪切强度则取决于界面粘合、短纤维长度、直径以及含量等因素s拉伸过程中复合材料的界面按照剪切强度由小到大的顺序分段依次被破坏直至断裂；短纤维含量较低时，其拉伸强度主要由短纤维拨出后的基体承担，同时受应力集中影响很大，短纤维含量较高时断裂强度则更接近于屈服强度。     

石墨烯/三元乙丙橡胶复合材料的试验

对石墨烯/三元乙丙橡胶(GE/EPDM)复合材料的硫化特性和物理机械性能进行了试验,该复合材料是由质量分数为0.1的GE/NR预分散母料与EPDM共混而成。试验表明,在GE含量低的情况下,GE/EPDM的硬度、拉伸强度、300%定伸应力和屈挠龟裂寿命提高。GE含量为1质量份时,GE/EPDM硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力和屈挠龟裂寿命分别是无GE的对比试样的125%、145%和170%。随着GE含量的增加,门尼粘度提高,焦烧时间变短,正硫化时间变长,撕裂强度下降,压缩永久变形变化不明显。     

全统计法测量复合材料中短纤维的长度及其分布

提出了一种测量短纤维橡胶复合材料中短纤维长度及其分布的方法———全统计法。先用溶剂将未硫化复合材料中的短纤维分离出来 ,并使其均匀分布于有多个长条形区域的表面皿上 ,然后对部分长条形区域中的纤维进行全统计测量。该测试方法简便、数据准确     

玻璃短纤维-热塑性聚氨酯复合材料的性能研究

研究了玻璃短纤维热塑性聚氨酯复合材料中短纤维用量对应力应变曲线、拉伸强度和撕裂强度的影响。试验结果表明,随着复合材料中短纤维用量的增大,复合材料的刚性明显提高、应力应变曲线从典型的粘弹性曲线变为弹性特性曲线、拉伸强度增大（短纤维用量超过１１份）,横向撕裂强度远低于纵向撕裂强度。     

短尼龙弹力丝增强橡胶性能研究

对采用短尼龙弹力丝制得的短纤维橡胶复合材料与采用普通尼龙短纤维的复合材料进行了加工性能和物理性能的对比。结果表明,短尼龙弹力丝更容易在胶料中分散均匀,其与橡胶的复合材料具有优异的物理性能。     

尼龙和聚酯短纤维的长度对其与天然橡胶氯丁橡胶复合材料性能的影响

本就尼龙，聚酯短纤维的长度对尼龙－天然橡胶以及聚酯－氯丁橡胶复合材料的物理性能和溶胀性能的影响进行了理论研究。实验结果表明：这两种短纤维橡胶复合材料的撕裂强度，２０％定伸应力随短纤维长度增加而增大，抗溶胀能力增强，拉伸强度则在短纤维最佳长径比条件下最好。尼龙，聚酯短纤维经Ｄ法预处理后，其复合材料的各基性能均有较大提高。     

短纤维在V带底胶中的应用

对比了木质素短纤维，绵纶短纤维和棉短纤维在ＣＲ和ＮＲ中的补强性能。实际应用Ｖ带底胶后使Ｖ带疲劳寿命达１５３小时，多楔带疲劳寿命达２８０小时，棉短纤维可以直接用于胶料，化纤短纤维必须经过表面处理以使其与橡胶具有好的粘合力，才能保证ＳＦＲＣ的性能。     

基于温拌沥青技术的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/橡胶粉复合改性沥青应力吸收层层间性能

将3种不同的温拌剂添加到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）/橡胶粉复合改性沥青中,并拌和相应的应力吸收层混合料成型后制得复合式试件,通过黏度试验评价了不同温拌剂对SBS/橡胶粉复合改性沥青降黏效果的影响,通过层间拉拔试验、剪切试验和剪切疲劳试验分析了温拌SBS/橡胶粉复合改性沥青混合料应力吸收层层间性能的变化特性。结果表明,温拌剂的降黏效果由优到劣的顺序依次为:Evotherm-3 G、Sasobit-LM、Aspha-min,温拌沥青技术并不影响常温环境下复合改性沥青应力吸收层层间的黏结性能和抗剪性能;高温及水浴环境会导致不同应力吸收层层间力学强度明显降低,且不同温拌剂复合改性沥青应力吸收层的层间拉拔强度和抗剪强度存在差异,其中温拌剂Evotherm-3 G和Sasobit-LM能够增强应力吸收层层间的力学强度;相对于SBS/橡胶粉复合改性沥青的应力吸收层,添加温拌剂会缩短应力吸收层混合料的层间剪切疲劳寿命,Sasobit、Aspha-min和Evotherm-3 G温拌复合改性沥青应力吸收层的层间剪切疲劳寿命分别缩短了约10.0%、17.4%和2.7%。     

短纤维在氯丁橡胶中的应用

研究了短纤维种类、用量及长度对短纤维/氯丁橡胶复合材料的纤维取向、纤维分散、力学性能、耐热性能以及溶胀性能的影响。结果表明,复合材料呈现明显的各向异性;3mm短纤维/氯丁橡胶(CR)复合材料的纤维取向度、拉伸强度、撕裂强度和耐溶胀性能均优于1mm复合材料,短纤维分散性对复合材料耐热性的影响较小。