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在短纤维-橡胶复合材料体系中,短纤维与橡胶基质之间的界面粘合情况是影响短纤维-橡胶复合材料制品性能的非常重要的因素。为了增强短纤维与橡胶基质的界面粘合水平,生产科研中比较常用的办法是对纤维表面运用多种方法进行改性,提高纤维表面的活性,增强纤维与橡胶基质的粘合能力,另一种方法是加工过程中直接在胶料中加入粘合助剂,以及优化橡胶加工配方等。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是近些年来得到长足发展的一种高性能纤维产品。相较于橡胶工业中常用的尼龙、芳纶、聚酯、纤维素等纤维,它的强度、模量更高,同时它的熔融温度范围又较低,仅在130℃~160℃之间。通过控制硫化过程的硫化温度和硫化时间,利用超高分子量聚乙烯纤维熔融温度较低的特点,并从微观结构形态、拉伸力学性能、动态力学性能等方面进行研究,对纤维与橡胶基质的界面结合情况进行深入的探讨,确定了使超高分子量聚乙烯纤维-天然橡胶(NR)复合材料体系里短纤维与橡胶基质间界面粘合最佳的硫化温度和硫化时间。本论文所做的工作:(1)第一次选用超高分子量聚乙烯短切纤维制备UHMWPE-NR复合材料,并对材料进行增强性能以及界面结合机理等方面的研究;(2)通过对UHMWPE-NR复合材料微观结构形态、拉伸力学性能、动态力学性能等方面的研究,对纤维与橡胶基质的界面结合情况进行深入的探讨,确定使超高分子量聚乙烯纤维-天然橡胶(NR)复合材料体系里短纤维与橡胶基质间界面粘合最佳的硫化温度和硫化时间。本论文所取得的成果:(1)首次对UHMWPE短切纤维增强橡胶体系进行结构与性能研究,并进行硫化特性、动态力学性能以及微观结构观察等分析,对于本论文所用型号的UHMWPE纤维,能使UHMWPE-NR体系中纤维与橡胶基质界面结合的最佳硫化温度为143℃,最佳硫化时间为20分钟。(2)通过运用微观结构观察、相对界面滑脱能、DMA分析等手段,为UHMWPE-NR体系中纤维与橡胶介质的界面粘合水平提供有效的估计和分析,完善纤维与橡胶基质界面结合水平的评价方法。