多壁碳纳米管与热老化对菠萝叶纤维增强天然橡胶复合材料溶胀、硬度及撕裂性能的影响研究

本研究探讨了多壁碳纳米管（MWCNTs）和热老化条件对菠萝叶纤维（PALF）增强天然橡胶（NR）复合材料性能的影响。来自未知机构的研究人员通过调控老化温度（60°C和80°C）和时间（2–6天），发现MWCNTs的加入显著提升了交联密度，降低溶胀率（如NR30P/MWCNT组降至160.62%），并改善撕裂强度与微观裂纹表现，为天然橡胶复合材料在高温环境下的耐久性设计与应用提供了重要依据。

　　

在热老化条件下对弹性体材料性能的研究，对于确定其适用温度范围和使用寿命具有重要意义。本研究探讨了在不同老化条件（温度：60°C和80°C；时间：2天、4天和6天）下，多壁碳纳米管（multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs）和菠萝叶纤维（pineapple leaf fiber, PALF）增强天然橡胶（natural rubber, NR）复合材料的溶胀行为、硬度及撕裂性能的变化。PALF和MWCNT的添加量分别固定为每100份橡胶中添加30份和10份。

研究结果显示，老化初期复合材料的撕裂强度出现先上升后下降的趋势；与此同时，随着老化时间和温度的增加，交联密度和硬度均显著提高，而溶胀率则随之下降。例如，在80°C下老化6天后，NR30P和NR30P/MWCNT复合材料的溶胀率分别降至177.23%和160.62%。通过扫描电子显微镜对撕裂断面形貌进行分析发现，MWCNTs的引入显著提高了老化过程中的附加交联程度，从而有效减小裂纹尺寸。

该研究为改善天然橡胶复合材料在实际使用条件下的性能提供了有价值的科学依据。