碳納米管對天然橡膠的補強機理研究

編號：XJHY00375

篇名：碳納米管對天然橡膠的補強機理研究

作者：朱常才 ;楊琨 ;張亭亭 ;張萍 ;趙樹高

關(guān)鍵詞：碳納米管 天然橡膠 Halpin-Tsai理論 補強模型

機構(gòu)： 青島科技大學(xué)橡塑材料與工程教育部重點實驗室/山東省橡塑材料與工程重點實驗室

摘要： 為了深入研究碳納米管(CNT)對天然橡膠(NR)的補強機理,制備了不同填料含量的CNT/NR復(fù)合材料,并對其物理機械性能、分散性及其結(jié)合膠含量等進(jìn)行了測定。在此基礎(chǔ)上,利用Halpin-Tsai理論模型,分別計算了不同補強(取向纖維補強、無規(guī)纖維補強)機理下的CNT/NR復(fù)合材料的理論力學(xué)性能,并與實驗值相比較,確定了CNT對NR的補強機理:當(dāng)CNT用量小于6phr時,由于經(jīng)過機械破壞的CNT長徑比較小,因此,不具有纖維補強效果;而當(dāng)CNT用量大于6phr時,CNT在復(fù)合材料中形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在使得CNT在低定伸條件下對NR的補強符合無規(guī)纖維補強模型,隨著拉伸長度的增大,纖維補強優(yōu)勢消失。