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短纤维——橡胶复合材料混炼机理及实验研究的任

务书

任务书

1.研究背景

短纤维——橡胶复合材料在汽车、航空等领域有着广泛的应用。其中，

在橡胶中引入短纤维可以显著提高橡胶的力学性能、热稳定性和耐磨性

等，因而受到研究者的广泛关注。但目前对于短纤维——橡胶复合材料

混炼机理的研究还较少，尤其是在不同短纤维形态下的混炼机理和工艺

控制方面存在较大的研究空间。

因此，开展短纤维——橡胶复合材料混炼机理的研究，对于提高橡胶复

合材料的性能和开发新型、高性能、低成本的短纤维——橡胶复合材料

有着重要意义。

2.研究内容

本课题旨在探究不同形态短纤维对橡胶复合材料混炼机理的影响，具体

研究内容包括：

(1)短纤维在橡胶中的分散状态及其与橡胶的相互作用机理研究。采用透

射电镜观察短纤维在橡胶中的分散状态，结合拉曼光谱和红外光谱等技

术，研究短纤维与橡胶之间的相互作用机理。

(2)研究短纤维在橡胶中的取向及其对橡胶性能的影响。采用X射线衍射

和偏光显微镜等技术，研究短纤维在橡胶中的取向规律及其与力学性能

的关系。

(3)建立短纤维——橡胶复合材料的混炼模型并进行实验验证。以不同形

态短纤维和橡胶为原料，采用研磨机进行混炼，通过分析混炼后的复合

材料的力学性能、热稳定性和耐磨性等指标，建立混炼模型并验证。

(4)研究短纤维——橡胶复合材料的工艺控制及其对材料性能的影响。采

用不同的混炼工艺条件和添加助剂控制混炼过程，研究工艺条件对短纤

维——橡胶复合材料性能的影响。

3.研究方法

(1)采用透射电镜、拉曼光谱和红外光谱等技术，研究短纤维在橡胶中的

分散状态和相互作用机理。

(2)采用X射线衍射和偏光显微镜等技术，研究短纤维在橡胶中的取向规

律及其与力学性能的关系。

(3)采用研磨机进行混炼实验，通过分析混炼后的复合材料的力学性能、

热稳定性和耐磨性等指标，建立混炼模型并验证。

(4)采用不同的混炼工艺条件和添加助剂控制混炼过程，研究工艺条件对

短纤维——橡胶复合材料性能的影响。

4.研究进度安排

(1)第一年：完成短纤维在橡胶中的分散状态以及与橡胶的相互作用机理

的研究，并进行混炼实验。

(2)第二年：完成短纤维在橡胶中的取向规律及其对橡胶性能的影响研究，

并继续混炼实验。

(3)第三年：完成短纤维——橡胶复合材料混炼模型的建立和验证，并深

入研究短纤维——橡胶复合材料的工艺控制及其对材料性能的影响。

5.预期成果

(1)短纤维在橡胶中的分散状态以及与橡胶的相互作用机理的研究结果。

(2)短纤维在橡胶中的取向规律及其对橡胶性能的影响研究结果。

(3)短纤维——橡胶复合材料混炼模型及其在实验中的验证结果。

(4)短纤维——橡胶复合材料的工艺控制及其对材料性能的影响研究结果。

(5)相关成果将在学术期刊上发表，并向企业提供技术咨询和支持。