短纖維應(yīng)該有適宜的長(zhǎng)徑比(長(zhǎng)徑比為120時(shí)性能最好，低于100時(shí)性能不好)，與橡膠基質(zhì)應(yīng)有很高的粘合力和足夠的屈撓性，且加工時(shí)不易斷裂。作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)材料的短纖維甚多, 可分為纖維素纖維，合成纖維、無(wú)機(jī)纖維等三大類。纖維素纖維表面含有羥基與細(xì)小的原纖維,所以化學(xué)性質(zhì)活潑,易與橡膠基質(zhì)粘合,是一類很好的補(bǔ)強(qiáng)短纖維。合成纖維表面光滑, 缺乏反應(yīng)活性, 粘合性差, 因此使用前最好進(jìn)行浸漬處理。無(wú)機(jī)纖維呈脆性,加工時(shí)易斷裂,會(huì)降低補(bǔ)強(qiáng)效果。另外,各種纖維材料的廢棄物都是橡膠的潛在補(bǔ)強(qiáng)材料,如黃麻短纖維、廢繭絲纖維、甘蔗渣等。據(jù)報(bào)道,這些廢棄纖維材料都已成功地應(yīng)用于橡膠制品的生產(chǎn)中,這無(wú)疑是廢物利用的一條新途徑。

　　常用的合成短纖維有尼龍、聚酯、芳綸、玻璃纖維等。各類纖維的優(yōu)缺點(diǎn)如下:

　　1、尼龍

　　尼龍的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)力高、耐熱、耐疲勞; 缺點(diǎn)是彈性模數(shù)低而促使纖維伸長(zhǎng),不耐光氧化,纖維表面光滑,不利于與其它聚合物的粘合。

　　2、聚酯

　　近年來(lái),聚酯纖維在國(guó)內(nèi)外獲得了較廣泛的應(yīng)用,這種纖維的動(dòng)態(tài)模量、彈性模數(shù)和高溫性能均比尼龍纖維好,其缺點(diǎn)是呈化學(xué)惰性、表面光滑,因此與其它聚合物難以粘合。

　　3、芳族聚酰胺(芳綸)纖維

　　這種纖維的拉伸強(qiáng)度約是聚酰胺和聚酯纖維的3倍,彈性模數(shù)則比聚酰胺高約10倍以上,其比強(qiáng)度和比模數(shù)遠(yuǎn)比其它所有補(bǔ)強(qiáng)纖維高,但這種纖維價(jià)格高,產(chǎn)量小。

　　據(jù)報(bào)道,在輪胎中添加1~ 3份芳綸短纖維可大大提高輪胎的性能, 特別是能延長(zhǎng)輪胎的磨耗壽命。目前輪胎公司正在進(jìn)行研發(fā)工作,成噸而不是成公斤地試用這種短纖維。據(jù)介紹, 在載重輪胎胎面膠中加入1~3份芳綸短纖維可以大大提高耐切割和抗崩花掉塊性能,并對(duì)滯后和生熱產(chǎn)生顯著影響。輪胎試驗(yàn)結(jié)果表明,耐久性能提高18%~ 20%,生熱量減少1%,在不同速度下滾動(dòng)阻力降低10%~25% ,從而減少了油耗。

　　4、玻璃纖維

　　采用這種纖維可以得到很高的初始長(zhǎng)徑比,但這類纖維很脆, 在加工過(guò)程中很容易斷裂, 因而長(zhǎng)徑比會(huì)急劇降低, 補(bǔ)強(qiáng)效果也就很差, 另外其表面缺乏反應(yīng)性, 因此很難達(dá)到與基質(zhì)的良好粘合。

　　5、纖維素纖維

　　這種纖維是一種高長(zhǎng)徑比的短纖維, 其纖維長(zhǎng)度短(平均長(zhǎng)度1. 5mm) ,且呈帶狀結(jié)構(gòu)，故屈撓性能好，在加工過(guò)程中不斷裂, 具有較高的粘合強(qiáng)度。這種纖維經(jīng)過(guò)預(yù)處理,在橡膠中分散良好,并提高了纖維和橡膠間的粘合性能。

　　6、芳綸短纖維漿粕

　　在工程輪胎胎面膠料中添加對(duì)位芳綸短纖維漿粕可延長(zhǎng)輪胎的工作壽命。通過(guò)調(diào)節(jié)膠料配方中炭黑用量和芳綸短纖維漿粕添加量能在膠料硬度不發(fā)生顯著提高的前提下改善其耐撕裂性, 獲得較高的模量。

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