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摘要：玻璃纤维/丁苯橡胶复合材料以丁苯橡胶和玻璃纤维为基本原料，用硅烷偶联剂对玻璃纤维进行表面处理，通过改变玻璃纤维用量的方法，制备了玻璃纤维/丁苯橡胶复合材料，研究了复合材料的耐磨性能和力学性能，并通对其结构进行表征。结果表明玻璃纤维的添加有效的提高了复合材料的力学性能，但对其耐磨性有负面影响，玻璃纤维添加量为丁苯胶质量的15%时综合性能达到最佳。
关键词：玻璃纤维，丁苯橡胶，耐磨性能
目 录
1 前言 1
1.1 课题背景 2
1.2 丁苯橡胶 2
1.2.1 丁苯橡胶的介绍 2
1.2.2 丁苯橡胶的结构 3
1.2.3 丁苯橡胶的性能 4
1.2.4 丁苯橡胶国内外的生产技术进展 4
1.3 玻璃纤维简介 5
1.3.1 玻璃纤维的特性 5
1.3.2 玻璃纤维的分类 6
1.4 硅烷偶联剂 6
1.4.1硅烷偶联剂简介 6
1.4.2 硅烷偶联剂的作用机理 7
1.5 炭黑 8
1.5.1 炭黑的简介 8
1.5.2 炭黑的结构 8
1.5.2 炭黑的性质 8
1.5.3 炭黑的分类 9
1.5.4 中国炭黑行业发展回顾 10
1.6 方案的拟定及研究意义 10
1.6.1 课题方案的拟定 10
1.6.2 课题研究的意义 10
2 玻璃纤维/丁苯橡胶复合材料的制备 12
2.1 实验原料配方及实验设备 12
2.1.1 实验原料 12
2.1.2 实验配方 12
2.1.3 实验设备 14
2.2 实验工艺过程 14
2.2.1 玻璃纤维的处理 15
2.2.2 混炼 15
2.2.3 硫化 15
3 性能测试 17
3.1 常规力学性能测试 17
3.1.1 拉伸性能测试 17
3.1.2 撕裂性能测试 18
3.1.3 硬度测试 18
3.2 耐磨性能测试 19
3.3 X射线衍射仪 19
4 结果分析与讨论 20
4.1 拉伸性能测试结果 20
4.2 撕裂性能测试结果 22
4.3 硬度 24
4.4 耐磨性能测试结果 24
4.5 正硫化时间 25
4.6 XRD测试结果 26
5 结论 28
参考文献 29
致谢 31
方案的拟定及研究意义
1.6.1 课题方案的拟定
课题方案拟定为通过改变玻璃纤维在复合材料中的配比，研究玻璃纤维用量的变化对复合材料的影响，并得到综合性能较好的橡胶制品，找到玻璃纤维与丁苯橡胶的最佳配比。
1.6.2 课题研究的意义
橡胶的磨耗性能是橡胶制品的一项非常重要的指标，橡胶制品耐磨性能的好坏与它们的使用寿命和使用安全性密切相关，因此对橡胶磨耗性能的研究是至关重要的。
磨耗是指制品或试样在实验室或使用条件下因磨损而改变其重量或尺寸的过程。磨耗性能是橡胶制品的一项非常重要的指标，表征硫化胶抵抗摩擦力作用下因表面破坏而使材料损耗的能力。耐磨耗性是一个与橡胶制品使用寿命密切相关的力学性能。提高橡胶制品的耐磨性和使用寿命，可以在节约能源、材料、润滑剂等方面带来相当可观的经济效益和社会效益。因此，许多学者对此产生兴趣，橡胶磨损磨耗研究成为当今材料摩擦学研究的热点之一。
纤维增强橡胶复合材料广泛用于轮胎、耐热输送带、矿用导风筒基布、胶管和传动带等的生产。在汽车用同步传动带中，玻璃纤维以其断裂强度高、断裂伸长率低、耐热性好和热膨胀系数小等突出优点成为首选增强材料。玻璃纤维价格相对便宜，但性脆、纤维之间容易磨损，导致耐屈挠性能差，必须进行特殊处理才能提高其与橡胶的粘合性能，进而充分发挥优势[23]。
