橡胶材料已广泛用于制造领域,然而,由于其低强度和低模量的缺点,使橡胶材料在高性能材料领域的应用受到限制。因此,研究如何提高橡胶材料的模量,强度和阻燃性具有重要意义。通常添加纳米填料可以改善橡胶特性。选择硅酸盐矿物-凹凸棒土(AT)作为纳米填料改善橡胶材料的主要原因是它在我国储量丰富且易于获得;另外,它易分解成纳米单晶,具有比表面积大,模量高,易形成界面强化等优点。因此本课题选取AT作为研究对象,对其应用进行了研究,包括:1.AT纳米短纤维/酚醛树脂杂化填料的制备及应用研究。借助AT与酚醛树脂(PF)的反应,形成一种有机无机杂化的树脂网络。将杂化填料用作轮胎三角胶的填充物,改善三角胶中网络的存在状态,提升其加工性能及使用性能。结果表明,当AT加入到PF树脂中在120℃左右有一个较强的放热反应峰,且该反应很有可能发生在酚羟基上;此外,AT的混入导致树脂平均分子量增大,软化点升高了 16.7%。之后,AT/酚醛树脂杂化填料填充到三角胶中,使得混炼胶初始模量变低,加工性能变好,硫化胶的模量提高20%,动态生热降低。2.AT纳米短纤维强化RFL浸胶体系及机理研究。同样借助AT与酚醛树脂的反应,改变RFL中RF树脂的网络结构,增强RFL界面层模量,提高纤维/橡胶粘合性能,改善芳纶纤维/橡胶复合材料在苛刻条件下的应用价值。结果表明,AT在RFL溶液中呈现出纤维状形貌,分散良好,可均匀涂敷在芳纶纤维的表面。其中加入10份时H抽出力提升了 61%,且抽出后表面附胶最多。此时,胶膜交联密度增大了 7.7%,所受应力更能有效的传递,增强了粘合。另外,以卤素为主的阻燃输送带会产生烟雾量大,对设备和人身伤害较大。本课题选择阻燃性能较好的EVM橡胶作为基体,然后添加适当的新型无卤阻燃剂,借此研制出阻燃性优异且符合MT830标准的无卤阻燃输送带橡胶复合材料。国外阻燃剂阻燃性好、价格偏高,研究中选择较为便宜的国产阻燃剂CJ1312。当加50份CJ1312阻燃剂或是30份CJ1312和30份微米Al(OH)3时,体系阻燃性能优异,且力学性能损失较低;但是由于含有成炭剂,导致在滚筒摩擦性试验过程中表面成炭光滑,不能被拉断。