摘要
在现代采矿业中，橡胶输送带的使用非常广泛和频繁。传统橡胶输送带包含上覆盖胶、骨架材料、芯胶层以及下覆盖胶四个部分组成。在矿石的冲击与磨损下，上覆盖胶层最容易受到损坏，最终整个橡胶输送带报废。因此上覆盖胶层需要有良好的抗撕裂性能和耐磨性以及较高的断裂伸长率。然而现有的上覆盖胶层很少添加增强材料，造成橡胶输送带寿命偏低，增加了采矿企业的运营成本。因此，开发具有优异抗撕裂性和高延伸率的上覆盖胶层势在必行。 本文通过向NR基体中引入各种增强材料，以此来提升NR的撕裂强度，同时保证其他力学性能的相对优异。具体的工作内容如下所示： （1）使用双辊开炼机将不同长度和用量的UHMWPE短纤维与NR通过机械共混的方式进行混合，然后再进行硫化。结果表明，短纤维长度为5mm，用量为2phr时，复合材料的撕裂强度、300%定伸应力较NR对照样品分别提高了59%、73%，而断裂伸长率亦能维持在640%。 （2）利用硅烷偶联剂在干法改性工艺下对硅灰石微纤维进行表面处理，并使用双辊开炼机将改性硅灰石与NR通过机械共混的方式进行混合，然后再进行硫化。结果表明，硅灰石经表面处理后，疏水性明显提高，有利于其在NR中的均匀分散。当改性硅灰石的用量为10phr时，复合材料的撕裂强度、300%定伸应力较NR对照样品分别提高了19%、16%，而断裂伸长率亦能保持在840%。 （3）先将一部分天然橡胶提前进行了预硫化。然后，将该预硫化天然橡胶（Pre-vulcanizedNaturalRubber，PNR）与NR基体通过机械共混的方式进行混合后再进行硫化，最终制得自增强天然橡胶（Self-reinforcedNaturalRubber,SNR）复合材料。由于预硫化引起的粘度增加，PNR可以分散在NR基体中，保持特定的微观结构而不完全溶解。结果表明，当PNR替代20wt%NR，PNR中硫磺用量为2.4phr，预硫化时间为2min时，SNR复合材料的撕裂强度、300%定伸应力和耐磨性能较NR对照样品分别提高了34%、17%和10%，而断裂伸长率亦能保持在900%。
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