Page 50 - 《橡塑智能与节能环保》2019年1期

节能环保新技术与产品 New Energy conservation and environmental protection equipment New Energy conservation and environmental protection equipment 节能环保新技术与产品

当在各类NBR橡胶中加入CNT会使杨氏模量（中等
伸长率下的应力值）和位伸强度明显增大，考虑到杨
氏模量的浓度依赖性，观察到存在2个离散区。高于逾
渗阈限时，杨氏模量的斜率明显较高，这是由于填料
网络对应变的响应造成的（见图12）。拉伸强度随橡
胶纳米复合材料CNT含量的增大而增大。在聚合物基质
中形成CNT网络后变得更加明显。伸长率200%以下时应
力增大说明应力从聚合物传递到CNT的界面上，在200%
以下的应变区应力增大，以及拉伸强度增大。且清楚
地反映了CNT的补强作用。与未填充的NBR34试样相
图9 CNT含量对NBR34的G′的影响
比，加入4%（体积分数）CNT后，拉伸强度增大7MPa，
而应变减少120%（见图3）。其他NBR纳米复合材料的
增大也类似。

图10 0.09%应变幅度下CAN和CNT含量的影响

数，而是随橡胶ACN含量的下降而下降。
从G′和G"的温度依赖性来说，仅出现Tg较小的 图12 5%应变下的杨氏模量
正向迁移，证实存在聚合物链密切堆积的聚合物—填
料界面（见图11）。可以合理地假定，分子链物理吸
附到CNT刚性表面会减慢聚合物的运动。所以，当材料
经过玻璃化 变压时耗散了较大量的机械能。而橡胶平
台G′和G"增大，清楚表明了CNT的补强作用。

图13 NBR的应力—应变曲线
此外，将CNT填充体系的应力值与未填充体的应
力值之比定义为补强因子，就可以量化填料的影响。
而补强因子当CNT含量的关系还是可分为两人个离散
区。超过MPT后，补强因子与CNT含量的关系图线，其
斜率明显高于低于该特征值时的斜率（见图14）。斜
图11 CNT含量和温度对NBR G′和G"的影响
率随橡胶ACN基团含量的增大而增大，说明ACN基团对
2.7 应力—应变行为 机械补强有积极影响，此外还发现，4%（体积分数）

22 橡塑智造与节能环保 2019年 总第25期 第3卷 第1期