玄武岩短纤维-芳纶浆粕/氯丁橡胶复合材料的制备与性能

来源期刊：复合材料学报2019年第9期

论文作者：陈春花 王洪振 王建军 辛振祥

文章页码：2002 - 2012

关键词：玄武岩短纤维;芳纶浆粕;氯丁橡胶;复合材料;动刚度;Payne效应;

摘    要：以氯丁橡胶（CR）为基体,改性玄武岩短纤维（BSF）和芳纶浆粕（AP）作为增强相,制备了高强度、高模量的BSF-AP/CR复合材料,系统地研究了BSF和AP对BSF-AP/CR复合材料基本物理性能、动态力学性能和动刚度的影响。采用超声波辅助γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对BSF进行了改性,通过FTIR测试显示KH550与BSF表面基团发生了反应。通过SEM观察发现,改性BSF与CR界面相容性较好,易于分散和取向,而AP锚固在CR基体中,取向度不如BSF高;随着BSF与AP质量比值减小,BSF-AP/CR复合材料的拉伸强度、拉断伸长率和屈挠性能降低,耐撕裂性能和耐磨性能变好。采用弹性体材料测试系统（MTS）测试复合材料的动刚度。结果表明,BSF与AP质量比越小,BSF-AP/CR复合材料的动刚度越大,说明AP对BSF-AP/CR复合材料动刚度贡献大。动态力学性能显示,AP用量越多,BSF-AP/CR复合材料的储能模量（G′）越高,Payne效应越明显,而阻尼因子越小,说明AP有良好的模量-滞后平衡效应。当BSF与AP质量比为10∶10时,BSF-AP/CR复合材料的综合性能较好。