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汽车传动带用微-纳米短纤维增强橡胶复合材料
作者:苏丽丽 张立群 田明    文章来源:北京化工大学    更新时间:2008-9-20

摘要:研究了改性针状硅酸盐(FS)与尼龙66短纤维(PA66)在氯丁橡胶(CR)和三元乙丙橡胶(EPDM)中的并用情况和复合材料的各向异性,并与只使用改性FS增强CR和EPDM复合材料性能作对比。结果表明,CR/FS/PA66和EPDM/ FS/PA66复合材料具有较好的力学性能, FS与PA66在CR和EPDM中具有协同增强效应,复合材料在纤维取向方向和垂直取向方向的力学性能有明显的各向异性。有望为该复合材料用于汽车传动带底胶提供一种新的思路。

关键词:针状硅酸盐;纳米短纤维;尼龙短纤维;氯丁橡胶;三元乙丙橡胶

短纤维增强橡胶复合材料(SFRC),是将短纤维分散在橡胶基质中,使之与橡胶复合制成类似聚合物共混体的补强性复合材料[1]。SFRC作为一种橡胶复合材料, 把橡胶的柔性与纤维的刚性有机地结合起来,使之既保持橡胶独特的高弹性,又兼具低伸长下高模量的特点。
汽车传动带属于皮带传动,底胶与齿轮摩擦,其横向要求强度大,纵向要求柔性好,以使传动带传递效率和耐曲挠疲劳性能得以提高。在传动带底胶中使用SFRC可以使其横向具有足够的刚性,纵向具有较高的柔性[2]。所以SFRC在传动带方面有着巨大的发展空间。但是在橡胶制品中一般要加入20~30份微米短纤维才能够满足制品性能要求[3]。这样导致橡胶的加工性能差,而且制品表面粗糙,对于传动带使用该复合材料,则会影响胶带的耐磨性。其次,有机合成纤维具有温度的响应性,在复合材料动态使用过程中生热引起的温升造成增强纤维的模量下降,以致复合材料的高温刚性下降。此外,上述短纤维为表面惰性的有机短纤维,与橡胶基体的界面结合较差,使用时需经过表面的预处理,即使使用经过预处理的短纤维增强时,不良的界面结合仍是影响增强效果的一个重要因素。

文章具体内容请联系全国带轮与带标准化技术委员会

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