次微米芳綸漿粕短纖維的表面改性及其填充橡膠基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、對位芳綸漿粕(PAP)近年來在橡膠增強(qiáng)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。因為PAP與芳綸纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)幾乎一致，所以PAP很好地保持了芳綸纖維原有的優(yōu)異性能，例如:高模量、高強(qiáng)度、耐高溫、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、尺寸穩(wěn)定等。同時芳綸漿粕還具有非常獨特的微觀結(jié)構(gòu):經(jīng)原纖化作用而產(chǎn)生的大量微納米級超細(xì)纖維，會附著在主干纖維表面。在PAP的使用過程中，這些超細(xì)纖維會相互纏結(jié)，形成團(tuán)聚，同時又因為PAP化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，表面反應(yīng)活性低，這些由超細(xì)纖維組成團(tuán)聚點在基質(zhì)中無法分

2、散均勻，最終導(dǎo)致制品性能缺陷。這些問題無疑極大地限制了芳綸漿粕的應(yīng)用與推廣。本文通過對AP的界面改性及預(yù)處理，比較好地解決了上述問題，使AP加入到橡膠基質(zhì)中能夠分散均勻，減少微納米級超細(xì)纖維之間團(tuán)聚纏結(jié)，并使超細(xì)纖維在基質(zhì)中充分伸展，從而使AP與基質(zhì)之間擁有更強(qiáng)的界面結(jié)合作用，進(jìn)而提高芳綸漿粕整體補(bǔ)強(qiáng)效果。具體實驗研究總結(jié)如下:
　　1、通過FTIR、EDS、SEM、TGA等測試手段對芳綸纖維和芳綸漿粕等進(jìn)行了全面而系統(tǒng)的表征研究

3、，分析其微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的關(guān)系，總結(jié)規(guī)律。明晰芳綸漿粕應(yīng)用中的優(yōu)缺點，針對芳綸漿粕微原纖維之間易纏結(jié)團(tuán)聚，難以分散的特點，積極尋求解決方法-對芳綸漿粕進(jìn)行改性預(yù)處理。
　　2、針對傳統(tǒng)芳綸漿粕母膠在實際應(yīng)用中分散性能不佳，儲存過程中小分子助劑易遷移到母膠表面，影響產(chǎn)品性能的問題。作者對傳統(tǒng)芳綸漿粕母膠進(jìn)行了配方及工藝優(yōu)化。對傳統(tǒng)的小分子隔離體系進(jìn)行改良，提出使用分子量在1000左右的高活性聚異丁烯(PIB)作為新型隔離劑。利用P

4、IB在高溫下流動性較強(qiáng)、常溫粘度較高的特點，通過預(yù)分散高速攪拌過程，使PIB在高溫條件下迅速滲透到芳綸漿粕微原纖維之間，起到隔離分散的作用。同時使用其他助劑如偶聯(lián)劑等進(jìn)行界面強(qiáng)化，進(jìn)一步增強(qiáng)PIB的隔離效果，制得了分散效果出眾、隔離效果持久的芳綸漿粕預(yù)處理物。隨后又通過開煉機(jī)高剪切分散、雙螺桿二次精細(xì)分散、單螺桿擠出造粒等工藝，最終制得外觀良好、分散均勻的高活性、易分散、高粘合的芳綸漿粕預(yù)分散母膠粒產(chǎn)品。
　　3、對制得的高活性芳