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槟榔作为一种热带植物,其产量丰富,并且分布广泛。槟榔中含有大量植物纤维,通过提纯热碱化处理可以制备出大量的槟榔纤维素短纤维,其具有优秀的力学性能。天然胶乳作为天然橡胶的一种乳液状形态,具有优秀的流动性与成膜性,并且兼具着天然橡胶优异的力学性能。通过天然胶乳与槟榔纤维素短纤维结合制备槟榔纤维素短纤维增强天然胶乳复合材料,利用短纤维增强橡胶材料,提高复合材料的机械性能。但是由于短纤维与橡胶之间仅通过物理摩擦的形式结合,两者之间的结合能力较差,反而会降低复合材料的综合性能。因此,通过对短纤维表面进行改性来提高短纤维与橡胶之间的界面粘合,提高复合材料的力学性能。本文针对这一现状通过物理与化学方法,制备出了表面粗糙并含有大量极性基团的槟榔纤维素短纤维,并研究了短纤维的制备机理。同时提出将短纤维以湿法混炼的方式加入到橡胶基体中,制成含有槟榔纤维素短纤维的混炼胶,并且通过硅烷偶联剂与纳米氧化锌分别对其改性,在实验平台上进行各种配方和工艺性能实验,研究各影响因素对槟榔纤维素短纤维/天然橡胶复合材料性能的影响。通过多种仪器设备表征复合材料的力学性能、溶胀性能、加工性能、动态力学性能以及短纤维在橡胶基体中的状态。本文所完成的工作如下:1、探究了槟榔纤维素短纤维制备机理、硅烷偶联剂对槟榔纤维素短纤维改性机理、纳米氧化锌对复合材料的活化与增强机理,对影响槟榔纤维素短纤维/天然胶乳复合材料性能的影响因素进行了理论分析。2、通过实验研究,分析出各因素对复合材料性能的影响:(1)通过短纤维添加量对复合材料性能的影响实验,结果表明,随着短纤维添加份数的增加,NR/BCF复合材料的力学性能呈现先增大后减小的趋势,橡胶试样的Payne效应提高,抗湿滑性能提高,滚动阻力提升。(2)通过不同硅烷偶联剂及其添加份数对NRL/BCF复合材料性能的影响实验,结果表明,当使用Si-69改性并且当其添加量为1.5phr时,对复合材料改性效果最优,相比于未改性的复合材料拉伸强度提高了21.2%,并且Payne效应出现了明显的下降,复合材料的抗湿滑性能与耐溶剂性得到提高,复合材料的滚动阻力提高。(3)通过不同纳米氧化锌添加份数对复合材料性能的影响实验,结果表明,随着纳米氧化锌份数的增加,复合材料的力学性能、交联密度、耐溶剂性能、耐老化性能呈现先增大后减小的趋势,纳米氧化锌添加份数为4phr时,复合材料性能最优。(4)通过Si-69与纳米氧化锌共同改性对复合材料性能的影响实验,结果表明,协同改性后的复合材料相比于未改性的复合材料拉伸强度、撕裂强度、耐磨性性能均得到了提高,Payne效应相比于未改性的复合材料出现明显降低,抗湿滑性能得到提高,滚动阻力相比于硅烷偶联剂Si-69改性的复合材料出现明显降低。