【摘要】：碳纖維具有高強度、高模量,良好的導熱和導電性能等優(yōu)點。天然膠乳是天然橡膠的乳液體,成膜性好且性能優(yōu)異。天然橡膠力學性能較好,由于缺少極性基團,其導熱和導電性能較差。通過將碳纖維與天然橡膠結(jié)合制備橡膠/纖維復合材料,提高其導熱、導電及物理機械性能。但碳纖維表面光滑,呈反應惰性,與橡膠粘合較差,從而降低橡膠復合材料的性能。因此需要采取必要的措施來提高碳纖維與橡膠基體之間的界面粘合。本文采用天然橡膠基礎(chǔ)配方,在天然膠乳的基礎(chǔ)上,分析多巴胺和硅烷偶聯(lián)劑對碳纖維的改性作用機理;通過碳纖維添加量、不同濃度多巴胺與改性時間、不同硅烷偶聯(lián)劑與添加量,研究其對碳纖維/橡膠復合材料的性能影響。通過多種儀器設(shè)備表征橡膠/纖維復合材料的力學性能、導電和導熱及抗?jié)窕阅�、滾動阻力和碳纖維在橡膠基體中的狀態(tài)。本文完成的主要工作如下:(1)通過碳纖維添加量不同,研究了其對橡膠復合材料的性能影響。實驗結(jié)果表明:隨碳纖維添加量的增多,NR/CF復合材料的性能先上升后下降,其導電性和導熱性逐漸增大,橡膠試樣的滾動阻力越來越小。添加3phr時力學性能最佳,(2)采用添加3phr碳纖維的方式,通過多巴胺溶液濃度和碳纖維改性時間的不同,研究了多巴胺對橡膠復合材料的性能影響。實驗結(jié)果表明:在多巴胺溶液濃度為1.5g/L,碳纖維改性6h時制備NRL/CF復合材料性能最好。拉伸強度比未改性的試樣提高了10.6%,導熱性和導電性略有提高,并且降低了橡膠試樣的滾動阻力。(3)采用添加3phr碳纖維的方式,通過不同硅烷偶聯(lián)劑和添加量,研究了硅烷偶聯(lián)劑對橡膠復合材料的性能影響。實驗結(jié)果表明:當采用KH-560,并且加入1.5phr改性碳纖維時,制備的NRL/CF復合材料性能最好。拉伸強度比未改性的試樣提高了9.7%,還會降低碳纖維在橡膠基體中的Payne效應,提高了橡膠試樣的抗?jié)窕阅堋?4)采用添加3phr碳纖維的方式,通過多巴胺和KH-560改性碳纖維,研究了其對橡膠復合材料的性能影響。結(jié)果表明:當多巴胺和KH-560共同改性碳纖維時,生成了良好的界面相,拉伸強度比未改性的試樣提高了14.3%,導熱性提高了12.5%,試樣試樣抗?jié)窕阅苈杂刑嵘�。綜上所述,通過多巴胺和KH-560改性的碳纖維,采用天然膠乳制備NRL/CF復合材料,其力學性能比未改性碳纖維制備NR/CF復合材料有明顯提高,還提高了碳纖維與橡膠基體之間的界面粘合,導電性和導熱性均略有提升。
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ331.2;TB332

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 寧翠娟;;碳纖維巨頭對話[J];紡織科學研究;2018年03期

2 邊慧光;于本會;田曉龍;汪傳生;楊洪于;;短纖維取向?qū)Χ汤w維/天然橡膠復合材料性能的影響研究[J];橡膠工業(yè);2018年02期

3 王建功;魏繼軍;任慧;王樹杰;逯祥洲;薛美玲;;有機蒙脫土對NR/NBR阻尼材料性能的影響[J];橡塑技術(shù)與裝備;2018年03期

4 張嬌嬌;左曉飛;覃小紅;張弘楠;王榮武;;聚多巴胺涂覆改性聚丙烯腈納米纖維膜及其油水分離性能[J];東華大學學報(自然科學版);2018年01期

5 王夢蛟;;綠色輪胎的發(fā)展及其推廣應用[J];橡膠工業(yè);2018年01期

6 童長征;;天然橡膠期貨市場分析與展望[J];橡膠科技;2018年01期

7 趙立廣;丁麗;李建偉;李藝璇;黃紅海;桂紅星;;天然橡膠中非膠組分的作用[J];彈性體;2017年06期

8 刁潤麗;趙偉普;;納米碳酸鈣的應用研究進展[J];化工技術(shù)與開發(fā);2017年12期

9 曾凡偉;肖建斌;;三元乙丙橡膠硫化體系的研究[J];橡膠科技;2017年11期

10 丁愛武;郭雄;鄧國旗;吳凌江;黃向前;李德新;;新型天然膠乳生物保存劑在標準膠制備中的應用研究[J];橡膠科技;2017年11期

，

本文編號：2630332