王英豪，王 景，汪传生，张德伟

(青岛科技大学 机电工程学院;山东省高分子材料先进制造技术重点实验室;轮胎先进装备与关键材料国家工程实验室,山东 青岛 266061)

短纤维-橡胶复合材料是指将短纤维作为增强体加入到橡胶基体中,使之与橡胶基体相复合而制成的类似于聚合物共混体的增强型复合材料[1]。自20世纪70年代以来,人们对短纤维进行了大量的研究[2-5],将短纤维加入到橡胶中能很好地改善复合材料的物理性能[6],而短纤维的适当取向可以显著提高复合材料的某些物理性能,同时也赋予了其物理性能的各向异性[7-9]。

玄武岩纤维(BF)是由连续或不连续的火山玄武岩岩石通过热化学过程制得的一种新型高性能纤维[10],在一些物理和机械性能上与玻璃纤维相当,但在高温下的机械性能要比玻璃纤维好得多[11],被誉为21世纪的绿色环保材料,是世界高技术纤维行业中可持续发展的有竞争力的新材料,也是纤维增强聚合物复合材料的一种强有力的候选材料[12],具有高强度、高模量、耐高温、耐酸碱性和良好的耐久性等性能[13-16],此外,其力学性能优于大多数纤维[17]。而且玄武岩纤维绿色环保,成本低,在橡胶基体中易取向[18]。因此,本工作以天然橡胶(NR)为基体,玄武岩纤维(BF)为增强体,通过改变玄武岩纤维长度及取向方向分析其对BF/NR复合材料性能影响的研究。

1 实验部分

1.1 实验材料

天然橡胶NR,牌号RSS3,泰国;炭黑N330,卡博特(中国)有限公司;玄武岩纤维,嘉兴安立得建筑科技有限公司,长度为3,6,9 mm;丙酮,分析纯,重庆川东化工(集团)有限公司;冰乙酸,分析纯,天津恒兴化学试剂有限公司;氧化锌等小料均为市售级产品。……