芳綸纖維作為一種高性能的合成纖維,具有優(yōu)異的物理機械性能,可用作骨架材料對橡膠基體進行補強,丁腈橡膠是一種非結晶性的合成橡膠,具有良好的耐油性、耐磨性和耐腐蝕性能等,將芳綸纖維與丁腈橡膠共混制備復合材料,能夠有效地提高復合材料的力學性能。然而,由于芳綸纖維長徑比大、表面光滑且呈現(xiàn)化學惰性,在橡膠基體中的分散性和界面粘合性能較差,因而實際的力學增強效果遠低于理論預期。有鑒于此,本文基于濕法煉膠技術制備了芳綸纖維增強丁腈橡膠復合材料,系統(tǒng)考察了纖維用量、纖維表面改性以及纖維尺寸(微米級、納米級芳綸)等因素對復合材料性能的影響規(guī)律。為了提高芳綸纖維在橡膠基體中的分散性,首先添加聚丙烯酸鈉和聚氧化乙烯兩種增稠劑對丁腈膠乳進行增稠,然后與芳綸纖維預混制備母煉膠,對比研究增稠劑種類對復合材料力學性能的影響。研究結果表明,添加聚丙烯酸鈉增稠膠乳制備的復合材料拉伸力學性能要優(yōu)于聚氧化乙烯,并且,濃度為0.75%的聚丙烯酸鈉增稠膠乳制備的復合材料拉伸強度達到最大值。與此同時,為了改善芳綸纖維與丁腈橡膠之間的界面粘合性能,通過多巴胺氧化聚合反應對芳綸纖維表面改性處理。實驗結果表明,在無機械攪拌條件下,芳綸...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
符號說明
1 緒論
    1.1 概述
    1.2 丁腈橡膠概述
        1.2.1 丁腈橡膠結構與性能
        1.2.2 羧基化丁腈橡膠
        1.2.3 丁腈膠乳
        1.2.4 丁腈橡膠的應用
    1.3 芳綸纖維簡介
        1.3.1 對位芳綸纖維結構與性能
        1.3.2 間位芳綸纖維結構與性能
    1.4 芳綸纖維改性方法
        1.4.1 芳綸纖維表面物理改性
        1.4.2 芳綸纖維表面化學改性
    1.5 多巴胺簡介
        1.5.1 多巴胺聚合機理
        1.5.2 多巴胺表面改性研究現(xiàn)狀
    1.6 短纖維增強聚合物復合材料及其性能影響因素
        1.6.1 纖維-聚合物界面性能
        1.6.2 纖維長度
        1.6.3 纖維取向
        1.6.4 纖維體積分數(shù)
    1.7 芳綸纖維增強復合材料
    1.8 本文研究目的、意義及主要研究內(nèi)容
        1.8.1 研究目的和意義
        1.8.2 研究內(nèi)容
2 微米芳綸纖維增強丁腈橡膠復合材料
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 橡膠配方
        2.2.3 實驗步驟
        2.2.4 主要儀器與設備
        2.2.5 性能測試與表征
    2.3 結果與討論
        2.3.1 微米芳綸纖維SEM表征
        2.3.2 微米芳綸纖維X射線光電子能譜
        2.3.3 微米芳綸纖維紅外表征
        2.3.4 微米芳綸纖維熱重分析
        2.3.5 微米芳綸纖維在丁腈橡膠中的分散
        2.3.6 微米芳綸纖維增強丁腈橡膠硫化性能
        2.3.7 AF/NBR橡膠加工分析
        2.3.8 AF/NBR復合材料拉伸力學性能
        2.3.9 強力片停放時間對AF/NBR復合材料拉伸力學性能的影響
        2.3.10 AF/NBR復合材料撕裂性能
        2.3.11 AF/NBR復合材料斷面形貌表征
    2.4 本章小結
3 納米芳綸纖維增強丁腈橡膠復合材料
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 橡膠配方
        3.2.3 實驗步驟
        3.2.4 主要儀器與設備
        3.2.5 性能測試與表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 納米芳綸纖維AFM表征
        3.3.2 納米芳綸纖維紅外表征
        3.3.3 納米芳綸纖維熱重分析
        3.3.4 納米芳綸纖維增強丁腈橡膠硫化性能
        3.3.5 ANF/NBR混煉膠RPA
        3.3.6 ANF/NBR復合材料拉伸力學性能
        3.3.7 ANF/NBR復合材料撕裂性能
        3.3.8 芳綸纖維增強丁腈橡膠復合材料力學性能比較
    3.4 本章小結
4 纖維素納米晶增稠ANF/NBR復合材料
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 橡膠配方
        4.2.3 實驗步驟
        4.2.4 主要儀器與設備
        4.2.5 性能測試與表征
    4.3 實驗結果與討論
        4.3.1 CNC增稠ANF/NBR混煉膠硫化性能測試
        4.3.2 CNC增稠ANF/NBR橡膠加工分析
        4.3.3 CNC增稠ANF/NBR復合材料拉伸力學性能
        4.3.4 CNC增稠ANF/NBR復合材料撕裂力學性能
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
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本文編號：3930249