碳基材料-橡膠復(fù)合材料的制備及其結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、瀝青基碳纖維和碳納米管具有很高的比強(qiáng)度、比模量，高導(dǎo)熱、良好的導(dǎo)電性能;導(dǎo)電炭黑具有較高的電導(dǎo)率，可賦予橡膠制品半導(dǎo)電或防靜電作用。因此本文采用以上三種碳基材料分別與橡膠制備復(fù)合材料研究結(jié)構(gòu)與性能的影響。
　　本文首先對碳纖維/天然橡膠復(fù)合材料進(jìn)行了研究，由掃描電子顯微鏡、X射線光電子能譜、激光拉曼光譜分析可知，臭氧處理2.5h時碳纖維表面去除上漿劑效果較好，表面粗糙度明顯增大，有利于與橡膠的物理結(jié)合;處理時間延長會導(dǎo)致碳纖維表面

2、輕度氧化。與未處理碳纖維相比，臭氧處理能明顯提高復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度，其中加入臭氧處理2.5小時碳纖維的硫化膠整體力學(xué)性能最好，定伸應(yīng)力和拉斷伸長率提高的同時，拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度分別提高至26.9MPa和45.4kN/m，儲能模量E'值最高，tanδmax最高。
　　瀝青基碳纖維/導(dǎo)電炭黑/丁腈橡膠復(fù)合材料研究表明隨著導(dǎo)電炭黑VXC72用量的增大，力學(xué)強(qiáng)度逐漸增大，體積電阻率出現(xiàn)逾滲現(xiàn)象，逾滲閾值大約為25份，導(dǎo)熱率基本呈線性增加。

3、VXC72/NBR復(fù)合材料加入碳纖維后，力學(xué)強(qiáng)度降低，導(dǎo)熱率提高，導(dǎo)電性能得到輕微改善，但是保證總填料份數(shù)不變時增大碳纖維用量，體積電阻率基本不變。碳基材料/丁腈橡膠復(fù)合材料的界面結(jié)合情況對力學(xué)性能、導(dǎo)電性能有重要影響，但是對導(dǎo)熱性能的影響不大。
　　對碳納米管/天然橡膠復(fù)合材料的研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過臭氧處理的碳納米管補(bǔ)強(qiáng)天然橡膠復(fù)合材料力學(xué)性能提高，但是隨著臭氧時間的變化，沒有明顯變化趨勢。隨著碳納米管用量的增大，復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度略有下