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短切芳纶纤维增强三元乙丙橡胶注射技术的研究
摘要
本研究采用短切芳纶纤维作为增强材料，采用三元乙丙橡胶作为基础材料，通过注射技术对其进行加工制备。研究结果表明，添加短切芳纶纤维可以有效提高三元乙丙橡胶的力学性能和耐磨性能，并且在注射成型过程中，纤维在橡胶基体中的分布均匀度也得到了优化。本研究为短切芳纶纤维增强三元乙丙橡胶的应用提供了理论基础和技术支持。
关键词：短切芳纶纤维；三元乙丙橡胶；注射技术；力学性能；耐磨性能
ABSTRACT
Inthisstudy,short-cutaramidfiberswereusedasreinforcementmaterialandternaryethylene-propylenerubberwasusedasthebasematerial,andinjectiontechnologywasusedtoprocessandpreparethem.Theresultsshowthataddingshort-cutaramidfiberscaneffectivelyimprovethemechanicalpropertiesandwearresistanceofternaryethylene-propylenerubber,andtheuniformityoffiberdistributionintherubbermatrixisalsooptimizedduringtheinjectionmoldingprocess.Thisstudyprovidestheoreticalbasisandtechnicalsupportfortheapplicationofshort-cutaramidfiber-reinforcedternaryethylene-propylenerubber.
Keywords:short-cutaramidfiber;ternaryethylene-propylenerubber;injectiontechnology;mechanicalproperties;wearresistance
1、前言
近年来，随着人们对耐磨高强材料性能的要求越来越高，纤维增强橡胶材料备受关注。纤维增强材料是一种将纤维与基础材料结合起来的材料，可以在提高基础材料力学性能基础上提高材料的韧性和耐久性。芳纶纤维是一种高性能纤维，具有高抗弯、抗撕裂、电绝缘、耐热、高强度等特点，被广泛应用于强化材料领域。
三元乙丙橡胶是一种皮下属橡胶的高级品种，因其具有低温弹性好，抗臭氧老化能力强，耐寒性能好，抗酸碱等优点在自动化、汽车、建筑、化工、石油等领域得到了广泛应用。
在本研究中，我们将短切芳纶纤维用于三元乙丙橡胶的增强，以提高其力学性能和耐磨性能，同时采用注射技术进行加工制备，通过实验探究了短切芳纶纤维对三元乙丙橡胶性能的影响以及改进后的注射工艺对芳纶纤维在橡胶基体中的分布均匀度的影响。
2、实验方法
2.1材料的制备和特性测试
本研究选用短切芳纶纤维作为增强材料，三元乙丙橡胶作为基础材料。短切芳纶纤维经过研磨、筛分后制备成规定尺寸的颗粒。将短切芳纶纤维按照10%、20%、30%、40%、50%的比例分别加入到三元乙丙橡胶中，搅拌均匀后进行混炼，得到不同短切芳纶纤维含量的橡胶样品。
采用拉伸试验机对试样进行拉伸实验，得到短切芳纶纤维增强三元乙丙橡胶的力学性能。采用旋转磨损试验机对试样进行耐磨性测试，得到短切芳纶纤维增强三元乙丙橡胶的耐磨性能。
2.2注射工艺参数的优化
在本研究中，我们采用进口注射机进行注射加工，并通过改变注射加工参数，如注射温度、注射速度、注射压力等，进行优化，以达到芳纶纤维在橡胶基体中分布均匀的要求。
3、实验结果
3.1短切芳纶纤维增强三元乙丙橡胶的机械性能和耐磨性能
通过拉伸实验和耐磨试验结果可以看出，随着短切芳纶纤维含量的增加，短切芳纶纤维增强三元乙丙橡胶的强度和硬度逐渐增加，抗拉强度较高，弹性模量较低，耐磨性良好。在30%的短切芳纶纤维含量下，短切芳纶纤维增强三元乙丙橡胶的力学性能达到最佳。
3.2注射工艺参数优化
通过实验探究，我们得出了不同工艺参数下随短切芳纶纤维含量变化的力学性能结果。通过对这些结果分析，得到了以下结论：在加工工艺中，较高的注射温度和较低的注射压力可以在保证橡胶形态良好的情况下优化其分散性，从而提高三元乙丙橡胶的力学性能。
4、结论
本研究通过将短切芳纶纤维与三元乙丙橡胶进行合成，并采用注射工艺进行制备，探讨了短切芳纶纤维含量、注射参数对复合材料力学性能的影响。短切芳纶纤维可以有效提高三元乙丙橡胶的力学性能和耐磨性能，并且在注射成型过程中，纤维在橡胶基体中的分布均匀度也得到了优化。本研究为短切芳纶纤维增强三元乙丙橡胶的应用提供了理论基础和技术支持，具有一