通過添加改性螺旋納米碳纖維(HCNFs)填料制備了HCNFs/炭黑/天然橡膠(HCNFs/CB/NR)復(fù)合材料,重點(diǎn)研究4種不同的表面改性方法對HCNFs的形貌結(jié)構(gòu)及其補(bǔ)強(qiáng)橡膠復(fù)合材料的力學(xué)性能和結(jié)合膠量的影響。采用FESEM、XRD、拉伸試驗(yàn)機(jī)和應(yīng)變掃描儀對實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行了表征分析。結(jié)果表明,同等填料添加量下,SiO2@HCNFs/CB/NR復(fù)合材料混煉膠的綜合力學(xué)性能最好,表面負(fù)載ZnO的混煉膠對拉伸性能及斷裂伸長率的提升貢獻(xiàn)最大。5種復(fù)合材料混煉膠的加工性能相近,且4種填料表面改性方式均對復(fù)合材料的結(jié)合膠含量有提升作用。

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【部分圖文】：

圖1不同改性手段處理的HCNFs的SEM圖

圖1為未改性的HCNFs和4種改性處理的HCNFs的微觀形貌對比。如圖1(a）所示，未改性的HCNFs呈單根螺旋狀，直徑大約為100nm，螺距約為80nm。如圖1(b）所示，HT-HCNFs形貌變化并不明顯。圖1(c）是HT-HCNFs經(jīng)過酸化處理后的形貌，可知直纖維被去除，HC....

圖3不同HCNFs/CB/NR復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能圖

圖3為同等填料添加量下HCNFs/CB/NR復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能圖，由圖3(a）可知，ZnO@HCNFs/CB/NR的拉伸性能為26.61MPa，是5種復(fù)合材料中最高的；SiO2@HCNFs/CB/NR混煉膠次之，為26.42MPa；而AT-HCNFs/CB/NR混煉膠最低，僅....

圖25種HCNFs樣品的XRD譜圖

圖2為5種HCNFs樣品的XRD譜圖，由圖可知，未改性處理的HCNFs主要由不定性碳結(jié)構(gòu)組成，XRD譜圖中無較強(qiáng)的結(jié)晶峰。經(jīng)過1000℃熱處理后，得到的HT-HCNFs在低角度區(qū)域10～25°仍呈現(xiàn)出很大的彌散，分析可知此峰為C60和C70衍射峰疊加而成，說明仍存在不定型碳；同時(shí)....

圖4不同HCNFs/CB/NR復(fù)合材料的應(yīng)變曲線

如圖4(b）所示，5中復(fù)合材料的G″都隨應(yīng)變的增大而呈非線性下降，應(yīng)變振幅小時(shí)下降速度慢，應(yīng)變振幅大時(shí)下降速度快。這是因?yàn)镚″是材料的不可逆變形所需要的能量反應(yīng)，它主要是由填料網(wǎng)絡(luò)的打破與重建控制的。填料網(wǎng)絡(luò)重建越容易，則G″下降越小。當(dāng)應(yīng)變振幅達(dá)到一定程度時(shí)，填料網(wǎng)絡(luò)的重建變得....

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