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增强氟橡胶的机械性能

    采用机械共混法制备CeO2/海泡石/氟橡胶复合材料,考察多尺度填料下复合材料硫化性能、交联密度、力学性能及压缩永久变形,并采用扫描电镜观察复合材料拉伸断面形貌。结果表明:CeO2和纤维状海泡石均能提高氟橡胶混炼胶的硫化速率和交联密度;两种填料的添加使得复合材料的拉伸强度增加,且两种填料改性的氟橡胶拉伸强度提高了将近15%;与单独添加填料相比,CeO2和纤维状海泡石协同改性能提高氟橡胶复合材料硬度和压缩永久变形性能,纤维状海泡石改性的氟橡胶压缩永久变形达到最小值10%。2.4CeO2和纤维状海泡石对氟橡胶微观形貌SEM的影响图3中(a~d)依次为FKM,FS,FC,FSC复合材料的拉伸断面微观形貌。由图3(a)可知,FKM的断面粗糙,存在明显且大的拉痕;图3(b)中纤维状海泡石沿箭头方向形成取向形态,纤维状海泡石均匀分散在橡胶基体中,形成直径200~500nm,长0.5~1μm的纤维束和聚集体,与氟橡胶基体界面结合力均匀,拉伸强度大;与FC拉伸断面相比,FC拉断面有很好的凹凸感,说明纤维状海泡石比CeO2在氟橡胶基体中结合的更好。图3(d)中箭头所指分别为CeO2和纤维状海泡石,表明其能较均匀分散在橡胶基体中,但因填料总含量较高,使得两者之间易产生干涉,从而进一步降低材料拉伸性能。图3氟橡胶复合材料断面的SEM形貌稀土CeO2和纤维状海泡石对FKM具有一定的硫化促进作用,它能够缩短焦烧时间t10和正硫化时间t90,提高了硫化速率;增大扭矩差ΔM,提高氟橡胶的交联密度,其中FSC最为明显。稀土CeO2和纤维状海泡石能够增强FKM的机械性能,其中两者协同使用使得FKM的拉伸强度提高了将近15%;另外CeO2与橡胶基体界面结合较弱,部分有间隙,而纤维状海泡石则与橡胶基体结合较好。稀土CeO2和纤维状海泡石能够增强FKM的硬度和减小FKM的压缩永久变形性能,其中FS的压缩永久变形达到最小值10%。

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