李鹏:芳纶短纤维增强三元乙丙橡胶的性能研究论文

李鹏:芳纶短纤维增强三元乙丙橡胶的性能研究论文

本文主要研究内容

作者李鹏(2019)在《芳纶短纤维增强三元乙丙橡胶的性能研究》一文中研究指出:芳纶短纤维(AF)/三元乙丙橡胶(EPDM)将橡胶的高弹性和纤维的高模量、高强度有机结合起来,赋予复合材料高模量、高撕裂等优异性能。橡胶制品常处于交变应力作用下,纤维/橡胶界面一直是纤维增强橡胶复合材料的薄弱环节,而应力又是通过界面进行传递,所以材料的破坏常常从界面处发生,因此改善纤维/橡胶界面对提高复合材料性能具有较大的意义。本文分别对纤维进行了热氧化处理、络合处理、环氧树脂、丁吡胶乳、硅烷偶联剂以及三羟基丙烯酸酯(TMPTA)和季戊四醇三丙烯酸脂(PETA)涂覆处理,研究AF不同处理对复合材料性能的影响。主要研究内容如下:(1)AF的加入可明显提高CB-EPDM复合材料的综合性能,但AF含量过高时复合材料综合性能逐渐下降,在AF含量为5phr时性能最优。热氧化处理可活化AF表面,增加其反应活性,CaCl2络合处理可破坏AF表面氢键、降低表面结晶度、增加表面粗糙度并活化AF表面环境,但随CaCl2浓度增加AF破坏程度加剧。AF的加入改变了复合材料的应力-应变曲线,即斜率发生明显变化,斜率越大表明AF的增强作用越明显。AF先经热氧化处理,随后用CaCl2络合处理,最后用极性的VPL进行涂覆,其可在AF表面形成柔性界面层,界面层的形成弥补了络合处理对AF的损伤且弱化了复合材料的填料网络结构性,降低复合材料的Payne效应并提高其断裂伸长率。纤维的增强作用与应变同步,即在应变作用下就表现出增强效果,良好的界面黏接有利于应力的转移和阻碍裂纹的扩展,复合处理AF可促进AF/橡胶界面的黏接,表现为DMA损耗因子峰值降低和较大的RDE值。(2)三羟基丙烯酸酯(TMPTA)和季戊四醇三丙烯酸脂(PETA)涂覆AF提高了AF/CB-EPDM复合材料的定伸应力,但降低了复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,且随TMPTA和PETA含量的增加下降程度越明显。马来酸酐化聚丁二烯液体橡胶(MLPB)可改善AF的分散性,提高AF/CB-EPDM复合材料的综合性能。选用TMPTA或PETA与MLPB并用处理AF未改变复合材料断裂伸长率和拉伸强度的下降情况。并用复合处理使复合材料的应力-应变曲线在应变初期表现出较大的斜率,但在初期的增强过后增强效果减弱。AF增强橡胶复合材料在疲劳初期表现出显著的Mullins效应,即初期模量的迅速下降,随后趋于平缓。在应变控制条件下一定次数的疲劳后,复合材料的RDE值随应变的增大呈逐渐下降趋势,较好的界面黏接可将RDE值保持在较高水平,且复合材料经一定周次的疲劳试验后AF的增强出现滞后效应,即在应变初期增强效果减弱。(3)线性低密度聚乙烯(LLDPE)与CB-EPDM复合材料并用可提高CB-EPDM复合材料的拉伸强度、撕裂强度、抗切割等性能,但随着LLDPE含量的增加CB-EPDM胶料的加工性能逐渐降低。LLDPE与CB-EPDM并用降低了CB-EPDM复合材料的硫化特性最大扭矩值,延长CB-EPDM复合材料正硫化时间。LLDPE与CB-EPDM复合材料具有良好的相容性,CB-EPDM/LLDPE复合材料疲劳前后的微观形貌图(SEM)并未出现分相,且在动态力学性能测试(DMA)中只出现一个损耗因子峰值。LLDPE具有较低的玻璃化转变温度,其与CB-EPDM并用可使CB-EPDM复合材料的玻璃化转变温度向低温方向移动。此外LLDPE对CB-EPDM复合材料的增强作用在疲劳前后均与应变同步。(4)选用硅烷偶联剂(Si69、KH550、KH560和KH570)和环氧树脂(E51)涂覆处理AF并制备复合材料,研究AF/CB-EPDM/LLDPE复合材料的性能变化。与未处理AF制备的复合材料AF/CB-EPDM/LLDPE相比,硅烷偶联剂和环氧树脂均能在一定程度上促进AF与基体的界面黏接。硅烷偶联剂可在硫化过程中参与基体的硫化形成共价键,改善AF与基体的界面黏接。环氧树脂在涂覆前部分固化,而未固化部分在后续过程中固化完全。环氧树脂在纤维表面形成刚性界面,其SEM中AF破坏严重,表现出严重的原纤化。从各复合材料在一定周次疲劳前后性能对比得出:AF用环氧树脂涂覆处理制备的复合材料综合性能保持率最好。

Abstract

fang guan duan qian wei (AF)/san yuan yi bing xiang jiao (EPDM)jiang xiang jiao de gao dan xing he qian wei de gao mo liang 、gao jiang du you ji jie ge qi lai ,fu yu fu ge cai liao gao mo liang 、gao si lie deng you yi xing neng 。xiang jiao zhi pin chang chu yu jiao bian ying li zuo yong xia ,qian wei /xiang jiao jie mian yi zhi shi qian wei zeng jiang xiang jiao fu ge cai liao de bao ruo huan jie ,er ying li you shi tong guo jie mian jin hang chuan di ,suo yi cai liao de po huai chang chang cong jie mian chu fa sheng ,yin ci gai shan qian wei /xiang jiao jie mian dui di gao fu ge cai liao xing neng ju you jiao da de yi yi 。ben wen fen bie dui qian wei jin hang le re yang hua chu li 、lao ge chu li 、huan yang shu zhi 、ding bi jiao ru 、gui wan ou lian ji yi ji san qiang ji bing xi suan zhi (TMPTA)he ji wu si chun san bing xi suan zhi (PETA)tu fu chu li ,yan jiu AFbu tong chu li dui fu ge cai liao xing neng de ying xiang 。zhu yao yan jiu nei rong ru xia :(1)AFde jia ru ke ming xian di gao CB-EPDMfu ge cai liao de zeng ge xing neng ,dan AFhan liang guo gao shi fu ge cai liao zeng ge xing neng zhu jian xia jiang ,zai AFhan liang wei 5phrshi xing neng zui you 。re yang hua chu li ke huo hua AFbiao mian ,zeng jia ji fan ying huo xing ,CaCl2lao ge chu li ke po huai AFbiao mian qing jian 、jiang di biao mian jie jing du 、zeng jia biao mian cu cao du bing huo hua AFbiao mian huan jing ,dan sui CaCl2nong du zeng jia AFpo huai cheng du jia ju 。AFde jia ru gai bian le fu ge cai liao de ying li -ying bian qu xian ,ji xie lv fa sheng ming xian bian hua ,xie lv yue da biao ming AFde zeng jiang zuo yong yue ming xian 。AFxian jing re yang hua chu li ,sui hou yong CaCl2lao ge chu li ,zui hou yong ji xing de VPLjin hang tu fu ,ji ke zai AFbiao mian xing cheng rou xing jie mian ceng ,jie mian ceng de xing cheng mi bu le lao ge chu li dui AFde sun shang ju ruo hua le fu ge cai liao de tian liao wang lao jie gou xing ,jiang di fu ge cai liao de Paynexiao ying bing di gao ji duan lie shen chang lv 。qian wei de zeng jiang zuo yong yu ying bian tong bu ,ji zai ying bian zuo yong xia jiu biao xian chu zeng jiang xiao guo ,liang hao de jie mian nian jie you li yu ying li de zhuai yi he zu ai lie wen de kuo zhan ,fu ge chu li AFke cu jin AF/xiang jiao jie mian de nian jie ,biao xian wei DMAsun hao yin zi feng zhi jiang di he jiao da de RDEzhi 。(2)san qiang ji bing xi suan zhi (TMPTA)he ji wu si chun san bing xi suan zhi (PETA)tu fu AFdi gao le AF/CB-EPDMfu ge cai liao de ding shen ying li ,dan jiang di le fu ge cai liao de la shen jiang du he duan lie shen chang lv ,ju sui TMPTAhe PETAhan liang de zeng jia xia jiang cheng du yue ming xian 。ma lai suan gan hua ju ding er xi ye ti xiang jiao (MLPB)ke gai shan AFde fen san xing ,di gao AF/CB-EPDMfu ge cai liao de zeng ge xing neng 。shua yong TMPTAhuo PETAyu MLPBbing yong chu li AFwei gai bian fu ge cai liao duan lie shen chang lv he la shen jiang du de xia jiang qing kuang 。bing yong fu ge chu li shi fu ge cai liao de ying li -ying bian qu xian zai ying bian chu ji biao xian chu jiao da de xie lv ,dan zai chu ji de zeng jiang guo hou zeng jiang xiao guo jian ruo 。AFzeng jiang xiang jiao fu ge cai liao zai pi lao chu ji biao xian chu xian zhe de Mullinsxiao ying ,ji chu ji mo liang de xun su xia jiang ,sui hou qu yu ping huan 。zai ying bian kong zhi tiao jian xia yi ding ci shu de pi lao hou ,fu ge cai liao de RDEzhi sui ying bian de zeng da cheng zhu jian xia jiang qu shi ,jiao hao de jie mian nian jie ke jiang RDEzhi bao chi zai jiao gao shui ping ,ju fu ge cai liao jing yi ding zhou ci de pi lao shi yan hou AFde zeng jiang chu xian zhi hou xiao ying ,ji zai ying bian chu ji zeng jiang xiao guo jian ruo 。(3)xian xing di mi du ju yi xi (LLDPE)yu CB-EPDMfu ge cai liao bing yong ke di gao CB-EPDMfu ge cai liao de la shen jiang du 、si lie jiang du 、kang qie ge deng xing neng ,dan sui zhao LLDPEhan liang de zeng jia CB-EPDMjiao liao de jia gong xing neng zhu jian jiang di 。LLDPEyu CB-EPDMbing yong jiang di le CB-EPDMfu ge cai liao de liu hua te xing zui da niu ju zhi ,yan chang CB-EPDMfu ge cai liao zheng liu hua shi jian 。LLDPEyu CB-EPDMfu ge cai liao ju you liang hao de xiang rong xing ,CB-EPDM/LLDPEfu ge cai liao pi lao qian hou de wei guan xing mao tu (SEM)bing wei chu xian fen xiang ,ju zai dong tai li xue xing neng ce shi (DMA)zhong zhi chu xian yi ge sun hao yin zi feng zhi 。LLDPEju you jiao di de bo li hua zhuai bian wen du ,ji yu CB-EPDMbing yong ke shi CB-EPDMfu ge cai liao de bo li hua zhuai bian wen du xiang di wen fang xiang yi dong 。ci wai LLDPEdui CB-EPDMfu ge cai liao de zeng jiang zuo yong zai pi lao qian hou jun yu ying bian tong bu 。(4)shua yong gui wan ou lian ji (Si69、KH550、KH560he KH570)he huan yang shu zhi (E51)tu fu chu li AFbing zhi bei fu ge cai liao ,yan jiu AF/CB-EPDM/LLDPEfu ge cai liao de xing neng bian hua 。yu wei chu li AFzhi bei de fu ge cai liao AF/CB-EPDM/LLDPExiang bi ,gui wan ou lian ji he huan yang shu zhi jun neng zai yi ding cheng du shang cu jin AFyu ji ti de jie mian nian jie 。gui wan ou lian ji ke zai liu hua guo cheng zhong can yu ji ti de liu hua xing cheng gong jia jian ,gai shan AFyu ji ti de jie mian nian jie 。huan yang shu zhi zai tu fu qian bu fen gu hua ,er wei gu hua bu fen zai hou xu guo cheng zhong gu hua wan quan 。huan yang shu zhi zai qian wei biao mian xing cheng gang xing jie mian ,ji SEMzhong AFpo huai yan chong ,biao xian chu yan chong de yuan qian hua 。cong ge fu ge cai liao zai yi ding zhou ci pi lao qian hou xing neng dui bi de chu :AFyong huan yang shu zhi tu fu chu li zhi bei de fu ge cai liao zeng ge xing neng bao chi lv zui hao 。

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    论文作者分别是来自贵州大学的李鹏,发表于刊物贵州大学2019-07-16论文,是一篇关于芳纶短纤维论文,三元乙丙橡胶论文,相对界面脱粘能论文,橡塑并用论文,疲劳行为论文,贵州大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自贵州大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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