纳米sio:的加入明显增强了氯丁密封胶结料的拉伸强度,但其增强效果与掺量并非呈现简单的线性关系,当掺量达到最佳值后,材料的强度增幅反而呈现下降趋势。当纳米sio:的掺量为0.5%,1%,1.5%,2%时, 7d拉伸强度分别为9.7MPa,10.3MPa,10.5MPa,9.6MPa,当掺量为1.5%时,对氯丁密封胶结料的改性效果最好,与未掺纳米Si0:的空白对照组相比较,拉伸强度提高了34.6%,这主要是因为纳米Si0:加入到氯丁密封胶基体中,能够增加交联密度,当氯丁密封胶基体受到拉伸应力时,纳米Si0:能够有效地传递应力,分担部分载荷。其次,纳米Si0:的添加能够与氯丁密封胶结料形成的强界面结合可以提高应力传递效率,减少应力集中,从而增强材料的拉伸强度。
图2-12为MWCNTs掺量对氯丁密封胶拉伸强度的影响。由图可知,MWCNTs的加入显著增加了氯丁密封胶结料的拉伸强度,掺量为0.25%,0.5%,0.75%,1%第7d的拉伸强度分别为11.4MPa,12.9MPa,12.1MPa,11.6MPa,与未掺MWCNTs的空白组相比较,分别提升了46.2%,64.9%,55.1%,48.7%,这可以归因于在拉伸过程中,氯丁密封胶基体受到拉应力时内部会产生微裂纹,出现塑性变形,吸收能量,同时MWCNTs粒子高比强度、高模量和高长径比的特性使得它们能够在聚氨醋基体中更有效地传递外部施加的应力,在拉伸载荷过程中,能够分担氯丁密封胶基体的载荷,阻止微裂纹的扩大,吸收形变功延缓变形,使得复合材料增强增韧,从而显著提高材料的拉伸强度。当掺量为0.5%时,7d拉伸强度达到最大,随着掺量的增加其拉伸强度开始下降,当掺量过多时,MWCNTs在氯丁密封胶基体中的分散性可能变差,出现团聚现象,从而导致性能开始降低。纳米Si0:对氯丁密封胶结料冲击强度的影响图2-13为纳米Si0:掺量对氯丁密封胶冲击强度的影响,可以看到,纳米Si0:能够增强氯丁密封胶的冲击强度,但增加幅度较小。空白对照组的冲击强度为12.8KJ/m2,氯丁密封胶有着较好的冲击韧性,在测试过程中能够吸收大量的冲击能量。当掺量为0.5%,1%,1.5%,2%时,冲击强度分别为13.2KJ/m2,14.6KJ/m2,15.2KJ/m2,14.8KJ/m2,与空白对照组相比较,分别提高了3.1%,14%,18.8%,15.6%。当掺量过多时,氯丁密封胶的延展性变差,增加了脆性,能量吸收能力降低,冲击强度开始出现下降。MWCNTs对氯丁密封胶结料冲击性能的影响为MWCNTs掺量对氯丁密封胶结料冲击强度的影响,由图可知,MWCNTs能够显著提升氯丁密封胶的冲击强度,当MWCNTs掺量为0.5%时,冲击强度达到了最大值18.3KJ/m2,当掺量为0.75%时,冲击强度为17.8KJ/m2,开始出现下降趋势。MWCNTs的掺入使得新型氯丁密封胶材料具有优异的能量吸收能力,显著提高基体的承载能力,在冲击作用下可以发生塑性变形,提高冲击强度,但掺量过多容易形成应力集中点,反而降低冲击强度。23页,http://www.sdyuantai.net/