短切聚酰亚胺纤维增强可瓷化三元乙丙橡胶复合材料的制备与性能

来源期刊：复合材料学报2017年第12期

论文作者：刘良点 秦岩 宋九强 张光武 黄志雄

文章页码：2800 - 2809

关键词：三元乙丙橡胶;短切聚酰亚胺纤维;复合材料;热稳定性;陶瓷化机制;

摘    要：以三元乙丙橡胶（EPDM）为基体,高岭土（Kaolin）和滑石粉（Talc）为功能填料,Al（OH）₃为阻燃剂,短切聚酰亚胺纤维（PI Fiber）为增强材料,制备了不同PI纤维含量的可瓷化PI Fiber-Kaolin-Talc-Al（OH）3/EPDM（PKTA/EPDM）复合材料。研究了短切PI纤维对复合材料拉伸性能、热稳定性和微观形貌的影响,分析了短切PI纤维增强复合材料的陶瓷化机制。研究表明,短切PI纤维含量增加会导致可瓷化PKTA/EPDM复合材料拉伸性能下降,当纤维含量与EPDM质量比低于10∶100时,复合材料力学性能良好。可瓷化PKTA/EPDM复合材料在800¹ 100℃热解后均发生陶瓷化反应。当PI纤维与EPDM质量比为4∶100⁸∶100时,可以有效保持复合材料高温热解后的形状尺寸稳定,并且热解产物弯曲强度在6¹8 MPa之间。热分析结果表明,加入PI纤维可以提高可瓷化PKTA/EPDM复合材料的热稳定性。结合热分析和断面SEM分析表明,PI纤维热解、炭化后贯穿在EPDM裂解后的炭层中形成纤维增强炭层结构。这种纤维增强结构在复合材料热解过程中有助于获得尺寸稳定、形状完整的陶瓷产物。