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本论文针对汽车传动带高性能、长寿命的发展趋势,以低成本天然硅酸盐纳米纤维替代传统的炭黑及有机短纤维增强橡胶,应用于汽车传动带底胶的技术思路,研究了氢化丁腈(HNBR)/针状硅酸盐(FS)中的纳米纤维一橡胶界面设计,填料用量对复合材料微观结构和性能的影响,以及氢化丁腈HNBR/芳纶短纤维DCAF/针状硅酸盐FS中纳米纤维和微米纤维的用量、微米纤维的尺寸对复合材料微观结构和性能的影响。在强极性HNBR中,大部分FS微米颗粒能够被解离为纳米纤维分散在基体橡胶中,与橡胶基体结合良好。硅烷偶联剂KH-570改性的FS对酚醛树脂硫化的HNBR体系增强效果最好,KH-570的最佳用量为4-6phr/40phrFS。HNBR/FS以及HNBR/DCAF/FS复合材料均表现出短纤维增强橡胶的应力-应变行为:高定伸应力,高强度,低伸长率,HNBR/DCAF/FS体系中DCAF用量较高时,复合材料的应力.应变特性出现屈服现象,拉伸强度降低。通过开炼机小辊距剪切取向,可以制备出具有明显各向异性的复合材料。FS用量增加,复合材料的各向异性趋于明显,但FS用量太大时,表征复合材料各向异性的物性值反而下降。FS与DCAF对各向异性的协同效应不理想。FS在氢化丁腈橡胶中分散构成了明显的填料网络,引起混炼胶动态储能模量(G’)的增加,表现出强的填料网络效应,填料用量增加,构建填料网络的单晶或晶束绝对数量增加,形成的填料网络越强。DCAF短纤维与FS并用对氢化丁腈复合材料的Payne效应有协同作用,不同用量DCAF短纤维与FS并用均能引起体系G’增加。填料体积份数相同时,HNBR~S体系的储能模量G’低于HNBR/DCAF/FS体系。与HNBR/FS复合材料相比,HNBR/DCAF/FS复合材料具有相对较优良的力学性能、更加明显的各向异性特性,但HNBR/DCA/FS复合材料的耐曲挠性能和耐磨性能相对较差。高温下,复合材料体系中DCAF和FS用量的增加、DCAF长径比的增大,都会引起25%出定伸应力的保持率下降,高温下HNBR/FS体系的力学性能保持率优于HNBR/DCAF/FS体系。HNBR/FS体系和HNBR/DCAF/FS体系的高温撕裂强度比较接近。DCAF短纤维的加入有利于降低体系损耗因子tanδ,DCAF纤维的用量越多或长径比增加,都能促进体系的tanδ降低。