纤维对橡胶主要性能的影响有哪些(纤维对橡胶主要性能的影响是)

(1)短纤维对生胶性能的影响。短纤维的存在主要影响橡胶的流变性能，因此对生胶的性能影响很大。短纤维的加入增加了生胶的强度，降低了屈服点，增加了硬度。特别是对于生胶强度相对较弱的基胶，胶料的强度提高更为显着。例如，在弱氯丁橡胶中添加5份芳纶纤维后，混炼胶的100%模量提高了7.8倍，肖氏A硬度提高了10。而且，当短纤维嵌入橡胶中时，橡胶材料也会产生明显的各向异性，取向程度也会随着纤维量的增加而增加。同时，橡胶材料的耐切割性能也得到了很大的提高，使得开炼机出膜时很难切割橡胶。特别是当纤维含量较高时，必须先停机后才能进行薄膜切割。

(2)短纤维对硫化橡胶性能的影响。为了充分发挥芳纶短纤维在弹性体中的补强作用，在复合材料的制备过程中，短纤维必须在基体中良好分散和合理取向。短纤维与基体界面之间具有优异的附着力。影响短纤维橡胶复合材料性能的主要因素包括：纤维的种类和用量；纤维的形状系数；纤维在基体中的分散和取向；以及纤维与基体之间的粘附力。

(3)纤维与橡胶的粘合情况。纤维与橡胶之间粘合强度的提高，可以大大改善短纤维/橡胶复合材料的性能，提高复合材料的模量，提高拉伸强度和撕裂强度。未经处理的短纤维混入橡胶基体后，其与基体之间的主要作用力如下。一是（如玻璃纤维、碳纤维）与非极性基体（如天然橡胶）之间的色散力；二是极性纤维（如维纶、锦纶、涤纶、腈纶等）与非极性基体之间的色散力以及非极性基体与极性纤维与极性基体（氯丁橡胶、丁腈橡胶等）；三是极性光纤与极性基体之间的静电力和色散力。可以看出，短纤维与基体之间的作用力均为范德华力，且范德华力远小于橡胶分子间的强化学键。因此，未经处理的短纤维混入橡胶中后，由于其与橡胶分子之间的作用力较小，受力时容易造成应力集中，降低复合材料的力学性能。

为了增加纤维与橡胶之间的粘合强度，目前有以下几种预处理方法：1.浸渍法；2、乳胶-短纤维共沉法；3、干胶调配法；4、纤维浆料混合法；5、短纤维接枝法。纤维表面处理后，纤维表面的粗糙度和官能团增加，纤维与基体的润湿性提高，短纤维之间的亲和力降低，从而增加纤维与基体的粘结强度，并且还改善了纤维的分散性。并减少加工过程中纤维的磨损。将粘合剂体系直接添加到橡胶配方中，可以在硫化过程中直接参与弹性体与纤维状聚合物之间的相互作用，提高纤维与橡胶之间的粘合力。

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