【摘 要】
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凯夫拉纳米纤维(ANFs)具有优异的强度和模量,是一种极具前景的新型聚合物补强填料。然而ANFs的表面极性低,在水中的分散性差,使其应用范围受限。因此,需要对ANFs表面进行改性来
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凯夫拉纳米纤维(ANFs)具有优异的强度和模量,是一种极具前景的新型聚合物补强填料。然而ANFs的表面极性低,在水中的分散性差,使其应用范围受限。因此,需要对ANFs表面进行改性来改善ANFs在水中的分散性,扩大其在聚合物中的应用范围。本文通过水热酸解ANFs制备了具有良好水分散性的凯夫拉纳米纤维(hANFs),hANFs分子链上具有大量极性端基,并且保留了ANFs的晶体结构和一维纤维形貌,热稳定性稍有下降。采用乳液共混法制备了羧基丁腈橡胶(XNBR)/hANFs复合材料,研究了hANFs与XNBR的相互作用以及hANFs的用量对XNBR性能的影响。结果表明:hANFs和XNBR之间存在氢键作用,随着hANFs含量增加,氢键作用逐渐增强。与XNBR空胶相比,添加7份hANFs的XNBR/hANFs复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别提高了236%和161%,玻璃化转变温度(Tg)和最大热分解温度(Tmax)分别提高了2.68°C和19.64°C,耐溶剂性能和介电性能也得到了提高。采用乳液共混法制备了丁苯橡胶(SBR)/hANFs复合材料,研究了hANFs与SBR的相互作用以及hANFs的用量对SBR性能的影响。结果表明:hANFs在SBR中分散均匀,且主要通过π-π作用与SBR结合,随着hANFs含量的增加,hANFs与SBR之间的相互作用逐渐增强。与SBR空胶相比,添加7份hANFs的SBR/hANFs复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别提高了215%和148%,热稳定性和耐溶剂性能也有一定程度提高。采用蒸发法制备了天然胶(NR)/hANFs复合膜,研究了hANFs的用量对复合膜性能的影响。结果表明:与空白NR膜相比,填充了20份hANFs的NR/hANFs复合膜的Tmax和拉伸强度分别提高了2.64°C和347%。NR/hANFs复合膜具有一定的水刺激-力响应功能,吸水后,常温(25°C)储能模量(E′)的降幅可达57.2%。
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