改性螺旋纳米碳纤维对补强天然橡胶的力学性能及结合胶量的影响研究

发布时间：2024-05-21 00:32

　　通过添加改性螺旋纳米碳纤维(HCNFs)填料制备了HCNFs/炭黑/天然橡胶(HCNFs/CB/NR)复合材料,重点研究4种不同的表面改性方法对HCNFs的形貌结构及其补强橡胶复合材料的力学性能和结合胶量的影响。采用FESEM、XRD、拉伸试验机和应变扫描仪对实验样品进行了表征分析。结果表明,同等填料添加量下,SiO2@HCNFs/CB/NR复合材料混炼胶的综合力学性能最好,表面负载ZnO的混炼胶对拉伸性能及断裂伸长率的提升贡献最大。5种复合材料混炼胶的加工性能相近,且4种填料表面改性方式均对复合材料的结合胶含量有提升作用。

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【部分图文】：

图1不同改性手段处理的HCNFs的SEM图

图1为未改性的HCNFs和4种改性处理的HCNFs的微观形貌对比。如图1(a）所示，未改性的HCNFs呈单根螺旋状，直径大约为100nm，螺距约为80nm。如图1(b）所示，HT-HCNFs形貌变化并不明显。图1(c）是HT-HCNFs经过酸化处理后的形貌，可知直纤维被去除，HC....

图3不同HCNFs/CB/NR复合材料的综合力学性能图

图3为同等填料添加量下HCNFs/CB/NR复合材料的综合力学性能图，由图3(a）可知，ZnO@HCNFs/CB/NR的拉伸性能为26.61MPa，是5种复合材料中最高的；SiO2@HCNFs/CB/NR混炼胶次之，为26.42MPa；而AT-HCNFs/CB/NR混炼胶最低，仅....

图25种HCNFs样品的XRD谱图

图2为5种HCNFs样品的XRD谱图，由图可知，未改性处理的HCNFs主要由不定性碳结构组成，XRD谱图中无较强的结晶峰。经过1000℃热处理后，得到的HT-HCNFs在低角度区域10～25°仍呈现出很大的弥散，分析可知此峰为C60和C70衍射峰叠加而成，说明仍存在不定型碳；同时....

图4不同HCNFs/CB/NR复合材料的应变曲线

如图4(b）所示，5中复合材料的G″都随应变的增大而呈非线性下降，应变振幅小时下降速度慢，应变振幅大时下降速度快。这是因为G″是材料的不可逆变形所需要的能量反应，它主要是由填料网络的打破与重建控制的。填料网络重建越容易，则G″下降越小。当应变振幅达到一定程度时，填料网络的重建变得....

本文编号：3979347