芳纶纤维(Aramid Fiber)具有比强度和比模量高、耐热性能优异、耐化学腐蚀稳定等理化特性,同时兼顾无机材料的力学性能和有机材料的加工性能,是高性能橡胶基复合材料的理想骨架材料。但由于分子结构中苯环位阻作用、缺少活性基团等因素造成了芳纶纤维表面惰性及高度结晶性等特性限制了其在橡胶复合材料领域的应用。芳纶纤维作为骨架材料在输送带领域的应用近年来受到物料输送行业的重视。芳纶橡胶输送带集芳纶纤维的优点于一身,在长运距、大运量或高温、阻燃要求等极端运输工况下应用优势巨大。但接头部位强度保持率低、运行稳定性差和使用寿命短等问题制约了芳纶输送带的应用和普及。研究芳纶输送带接头强度的影响因素、分析接头力学响应情况,对提高芳纶输送带接头强度、制定完善的设计方案提供了理论支撑和实用参考。(1)对芳纶橡胶输送带指型接头建立了有限元模型。比较了超弹体连续介质力学理论本构模型,选择了2参数的Mooney-Rivlin模型定义了覆盖胶和贴胶材料的力学行为。根据简化假设将纤维帆布视为弹性材料,通过纤维各取向的弹性模量E、剪切模量G和泊松比μ定义了芳纶帆布和EP聚酯帆布的力学行为。通过提取参考节点A的支反力计算得到芳纶橡胶输送带接头静态拉伸强度为592kN/m,与实验测试的得到的574kN/m误差为3.1%,分析了误差产生了原因。由场变量云图直观的观察到模型中各材料Mises应力的分布、名义应变的分布情况,为接头失效情况作出了合理的预测。(2)分析了影响芳纶橡胶输送带指型接头拉伸强度可能的影响因素,提出了通过改变结构参数来提高接头拉伸强度的设想。在指型长度一定的条件下,比较了不同的指根宽度对指型接头拉伸强度的影响。经过实验数据的对比和有限元法的计算得出较窄的指宽对提高接头强度是明显的。橡胶中的剪切应力集中在指缝处,通过指宽的减小可以分散指缝间的剪切应力。比较了不同的贴胶厚度对指型接头拉伸强度的影响。上下贴胶厚度的总和应与织物骨架层的厚度基本保持一致,这样在基本保持骨架织物吃胶量的同时又保证了良好的粘合强度。过厚的会增加贴胶内部受到的附加剪切力矩,影响强度。另外实践加工中证明胶料较厚会影响共硫化过程中橡胶的流动性,直接影响接头强度。比较了不同织物增强层放置方向对指型接头拉伸强度的影响。经向方向放置的织物增强层接头强度明显优于其它几种放置方式,达到574kN/m,接头强度保持率达到输送带试样带体强度的60%。经向方向放置增强层能够明显延缓覆盖胶受到的剪切形变。接头试样失效发生在增强层两端的橡胶上,减小这部分橡胶处的应力集中将是提高指型接头强度的关键。指缝间的间隙对提高指型接头拉伸强度是不利的,指缝间的胶料在拉伸过程中是最先发生形变的部分。预留的间隙也是造成气泡等缺陷的源头。(3)表征了采用预浸液处理后的杜邦830D芳纶工业丝；尝试分析杜邦预浸液成分中含有亚甲基、酯基和C-O等结构的化学成分。并对老化前后的粘合性能对比得出了杜邦预浸液处理对提高芳纶纤维／橡胶复合材料的粘合性能及耐老化性能效果显著。采用国产芳纶产品制备了普通用途和耐高温橡胶输送带样带,对其粘合性能、耐老化性能及高温粘合性能与国外同等级芳纶产品进行了对比测试。结果表明国产芳纶产品性能均达到输送带使用目标,与国外产品仅在表面活化及预浸液处理方面存在差距。结合实验法及有限元分析法,以国内外行业标准为基础设计了平遥煤化集团DPP3150阻燃输送带项目接头实验方案。接头强度保持率达到或超过80%的项目要求,顺利验收。