短纤维对丁苯橡胶复合材料性能的影响

发布时间：2025-05-20 05:57

　　 在丁苯橡胶(SBR)基体中分别加入少量尼龙短纤维和芳纶短纤维,制备了橡胶复合材料,研究了短纤维分散性及短纤维对橡胶复合材料加工性能、拉伸力学性能、硬度及动态力学性能的影响。结果表明:填充量为2份时,短纤维可以明显地改善橡胶复合材料模量和硬度、撕裂强度、动态储能模量、动态损耗,芳纶短纤维改性效果优于尼龙短纤维;增加纤维长度(从1mm增加到3mm时)有利于提高改善效果;相比尼龙短纤维,芳纶短纤维的分散性较差,橡胶加工过程中初始模量增加较大。

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【部分图文】：

图1 橡胶复合材料样品的G′-ε曲线图

采用橡胶加工分析仪对橡胶复合材料样品SBR-N、SBR-F进行了分析测试，样品储能模量（G′）-应变（ε）曲线图见图1。从图可以看出，与对比样品（未填充改性短纤维）相比，填充短纤维后，在较低的应变下，橡胶复合材料的G′提高。当填充的纤维长度从1mm增加到3mm时，橡胶复合材料在初....

图2 橡胶复合材料样品拉伸断面的SEM图

图2为橡胶复合材料样品拉伸断面的SEM图。从图2(a）与图2(c）、图2(b）与图2(d）的对比可以看出，与尼龙短纤维相比，芳纶短纤维直径小，长径比较大。尼龙短纤维直径相对较大，在橡胶中没有明显的团聚和缠接，分散性相对较好。另外，从图2(a）和图2(b）可明显看出，橡胶断裂时因纤....

图3 橡胶复合材料样品的拉伸应力-应变曲线图（L向）

图3为沿短纤维压延方向（L向）测试的橡胶复合材料样品的拉伸应力-应变曲线图。由图可以看出，短纤维的引入改变了橡胶复合材料的拉伸性能，低应变下的拉伸强度得到改善，并呈现出一定的屈服行为，但断裂拉伸强度和断裂伸长率降低。这是因为短纤维模量和刚性很大，较难发生大的形变，而橡胶大分子链可....

图4 橡胶复合材料样品的拉伸应力-应变曲线图（T向）

图4为沿短纤维垂直方向（T向）测试的橡胶复合材料样品的拉伸应力-应变曲线图。由图可以看出，少量短纤维的引入降低了橡胶复合材料的断裂拉伸强度。在低应变条件下，橡胶复合材料未表现出明显的模量增加和屈服行为，且断裂伸长率下降幅度较小，尤其是SBR-F样品的力学性能表现出明显的各向异性。....

本文编号：4046956