硅酸盐纳米纤维增强橡胶复合材料的结构与性能

利用天然针状硅酸盐——凹凸棒石（AT）的结构特点，采用机械共混法并结合原位改性技术制备了一系列硅酸盐纳米纤维／橡胶复合材料，研究了复合材料的结构与性能，分析了针状硅酸盐良好增强效果的内在机制。借助硅烷偶联剂的原位改性和混合过程中的机械剪切力，AT微米聚集体被解离成长径比为10～30的纳米纤维分散在橡胶基体中，纳米复合材料表现出短纤维／橡胶复合材料（SFRC）的应力-应变特性和明显的力学性能各向异性。而且，AT／橡胶纳米复合材料具有优良的高温模量和加工性能。AT的优良的增强效果来源于AT的纳米分散和良好的纤维-橡胶界面结合。

硅酸盐纳米纤维/氢化丁腈橡胶复合材料的性能

研究了热处理时间、偶联剂类型及用量和针状硅酸盐(FS)对硅酸盐纳米纤维/氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料性能的影响。结果表明,微米颗粒的FS在HNBR中能够被解离成纳米纤维,并具有优良的增强效果。FS/HNBR复合材料具有短纤维增强橡胶复合材料的应力-应变特性和各向异性,硅烷偶联剂的加入和热处理能够提高复合材料的力学性能。热处理10min、FS用量为50质量份、偶联剂选用KH-570且其用量为2质量份时复合材料的力学性能较好。

硅酸盐纳米短纤维增强EVA复合材料的阻燃和力学性能

以氢氧化镁[Mg(OH)2]和微胶囊红磷(MRP)为阻燃剂制备了无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料。通过极限氧指数、热失重分析和力学性能研究了硅酸盐纳米短纤维(SNF)以及马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA-g-MAH)的加入对EVA阻燃性能和力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜对其断面形貌和残炭表面形貌进行了观察和分析。结果表明,加入12份的EVA-g-MAH后,材料的拉伸强度可达到10.2MPa,断裂伸长率达到521%,极限氧指数为39%,垂直燃烧达到V-0级别;当添加20份的SNF后,复合材料各性能最优,拉伸强度为12.3MPa,断裂伸长率为210%,极限氧指数为38%,垂直燃烧达到V-0级别。

纳米硅酸盐与芳纶微米短纤维共补强HNBR复合材料的结构与性能

采用原位改性针状硅酸盐(FS)和芳纶短切纤维(DCAF)与氢化丁腈橡胶(HNBR)机械共混制备HNBR/DCAF/FS复合材料,研究DCAF用量、长度和FS用量对复合材料结构与性能的影响。结果表明,加入DCAF能显著提高复合材料小应变下的定伸应力和压缩模量,增大DCAF长度和用量有利于改善复合材料的拉伸性能及其各向异性;加入FS能明显改善复合材料的拉伸应力-应变特性,提高复合材料的压缩模量。

硅酸盐纳米短纤维补强HNBR复合材料的性能研究

将原位改性针状硅酸盐（FS）与氢化丁腈橡胶（HNBR）机械共混制备FS／HNBR复合材料，研究FS的干燥、改性剂种类与用量对复合材料物理性能的影响。试验结果表明，改性FS在HNBR中分散良好，复合材料具有短纤维补强橡胶的应力-应变特性和明显的各向异性；FS的加入可显著提高复合材料的100％定伸应力、拉伸强度和压缩模量；当偶联剂KH-570用量为4～6份时，复合材料的物理性能最佳；干燥FS补强的复合材料具有更好的拉伸性能并可在高温下仍然保持良好的压缩性能。