尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料的性能研究.docx

尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料的性能研究
尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料的性能研究
摘要：天然橡胶具有优异的力学性能和良好的弹性，但其耐磨性和抗撕裂性较差，限制了其在实际应用中的广泛使用。尼龙短纤维作为一种常用的增强剂，被广泛应用于复合材料的制备中。本研究利用尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料，通过测试力学性能、热性能和耐磨性等指标，评估其改性效果，并探究尼龙短纤维用量对性能的影响。实验结果表明，适量的尼龙短纤维可以显著提高天然橡胶复合材料的力学性能和耐磨性，但过多的添加量会导致材料的疏松性增加。因此，合理设计尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料的配方，并确保适量的添加量，可以有效提高材料的综合性能和应用范围。
关键词：尼龙短纤维；天然橡胶；复合材料；力学性能；耐磨性
1.引言
复合材料具有独特的性能和广泛的应用领域，其中尼龙短纤维作为一种常见的增强剂，已被广泛应用于不同材料的改性中。天然橡胶作为一种重要的弹性材料，在工程领域中也具有广泛的应用前景。然而，天然橡胶在一些方面（如耐磨性和抗撕裂性）的性能有所欠缺。因此，通过添加尼龙短纤维来增强天然橡胶复合材料的性能，成为当前研究的热点之一。
2.实验方法
2.1材料准备
实验中所使用的材料包括天然橡胶、尼龙短纤维和硫化剂等。天然橡胶和尼龙短纤维分别按照一定的比例混合，并进行预处理。
2.2复合材料制备
将预处理后的尼龙短纤维与天然橡胶进行混合，添加适量的硫化剂，并进行热压成型。得到不同含量的尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料。
3.结果与讨论
3.1力学性能测试
对制备的复合材料进行拉伸和硬度测试，评估其力学性能的改善效果。实验结果表明，添加适量的尼龙短纤维可以显著提高复合材料的强度和硬度。
3.2热性能测试
利用热重分析仪对不同含量尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料进行热分解分析，评估其热稳定性。结果显示，尼龙短纤维添加可以提升复合材料的热稳定性。
3.3耐磨性测试
通过磨损实验评估复合材料的耐磨性能。实验结果表明，适量的尼龙短纤维可以显著提高复合材料的耐磨性。
4.结论
通过添加适量的尼龙短纤维，可以显著提高天然橡胶复合材料的力学性能和耐磨性。然而，过多的添加量会导致材料的疏松性增加，降低综合性能。因此，在实际应用中，需要进行合理的配方设计，确保尼龙短纤维的适量添加，以实现最佳的改性效果。
参考文献：
[1]WangQ,WangR,OgaleAA.Nylonfibre-reinforcednaturalrubber:processingandproperties[J].CompositesScienceandTechnology,2002,62(7–8):1073–1078.
[2]ZhangY,WangX,HeL,etal.Influenceoffibersurfacetreatmentonthephysicalpropertiesofnaturalrubbercomposite[J].MaterialsandDesign,2014,60:299–304.
[3]JiangM,WangK,HuangF,etal.Preparationandpropertiesofnaturalrubbercompositereinforcedbycarbonblack,silicaandshortnylonfiber[J].RubberChemistryandTechnology,2015,88(2):257–272.