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填料是橡胶工业中的重要组成部分之一。填料可以提高非自补强性橡胶的力学性能使其具有优异的使用价值。填料的性质对聚合物体系的加工性能和成品性能具有决定性的影响,同时填料的品种繁多,所以对各种填料的研究就成了当今拓展橡胶应用的主要方向之一。填料按形状可分粒状、纤维状和片状等,纤维状填料长度通常为3~5mm,长径比在100~200之间。短纤维-橡胶复合材料(SFRC)因橡胶的柔性和短纤维的刚性很好的结合而得到高模量、抗刺扎、高撕裂强度和各向异性等性能。本文研究了短纤维种类、用量,配方设计,相容剂及间甲白体系等因素对短纤维-氯丁橡胶性能的影响。第一,以国产尼龙、锦纶66短纤维,芳纶短纤维,蓝棉短纤维,聚酯短纤维为例,研究了不同短纤维对氯丁橡胶基复合材料力学性能、耐热氧老化和耐磨耗性能。结果表明,添加相同份数、不同种类短纤维复合材料拉伸强度均低于未加短纤维的胶料;撕裂强度比较中,国产尼龙纤维增强复合材料最大,蓝棉短纤维则小于未含纤维胶料为最弱;耐老化性能比较中芳纶纤维>国产尼龙,锦纶66短纤维>聚酯短纤维>蓝棉短纤维;DIN磨耗测试中显示锦纶66短纤维好于芳纶短纤维,蓝棉短纤维最差。第二,针对短纤维在橡胶中难分散的问题,在胶体中添加相容剂KDP-100对各种短纤维增强材料进行改性,测试材料的物理机械性、动态力学和耐磨耗等性能并利用SEM观察不同材料断面结构。结果表明,KDP-100既能改善短纤维分散性又提高橡胶可塑性。添加2份KDP-100的情况下,可以提高少量份数国产尼龙和锦纶66短纤维在胶料中的分散性;当纤维增加份数后KDP-100对胶料起到增塑软化的效果。添加短纤维后复合材料的损耗因子峰值有所下降,其中降低最大的是锦纶66短纤维复合材料,其次为芳纶纤维增强材料,蓝棉短纤维对胶料峰值影响最小;同样在添加纤维后的材料损耗因子玻璃化转变温度也稍微向低温移动。第三,一般短纤维的表面呈惰性,与橡胶黏合性差。本实验利用添加黏合剂的形式对复合材料进行改性。结果表明,添加HRH体系后材料的拉伸强度增加,拉断伸长率则减小;因白炭黑易使胶料胶料硬化,该材料试样硬度高于未含HRH体系的复合材料。芳纶和锦纶66短纤维增强材料在添加HRH体系后DIN磨耗值下降;蓝棉和聚酯短纤维复合材料的DIN磨耗值上升。动态粘弹性测试发现,所有纤维种类材料在添加HRH黏合体系后损耗因子峰值进一步降低。