无烟煤/丁苯橡胶复合材料的力学性能研究

康浩，潘文平

(荔浦师范学校，广西 桂林 546600)

聚合物/煤抗静电增强复合材料是以煤为主要原料，加入偶联剂，经过超细粉碎，结合表面改性而制成的兼有抗静电与增强性能的一种新型复合材料。聚合物/煤抗静电增强复合材料要求原料煤应具有较高的含碳量及结构度、超细的粒径(一般要求小于5 μm)、表面应力集中点少等条件以保证煤的颗粒在聚合物基体中充分分散，从而有利于增大两者的接触面积，以便能够在复合材料中形成良好的导电通道[1～3]。所以采用煤来制备聚合物基抗静电材料符合现代复合材料“微细化、活性化、功能化”的主流发展方向。

与炭黑相比，机械法制备的超细煤粉粒度远比炭黑粒大，其“结构性”(即聚集成链状或葡萄状的程度)低，分散聚合物基体中不易形成导电通道；从加工性来说，超细煤比炭黑更易在聚合物中分散均匀，不易形成架桥现象；经面改性在煤表面形成烷基层，阻隔了电子的转移；煤表面含氧基团等明显比炭黑多，使导电能垒增加。另外，煤中挥发分及矿物杂质也影响其导电性[4～6]。

聚合物/煤复合材料的应用研究已取得较大的进展，但是将煤与聚合物通过简单的机械共混制备聚合物会导致两者的相容性较差，表现在力学性能上将会导致复合材料强度较低、韧性较差，达不到高质量聚合物基复合材料的要求[7]。如何提高聚合物/煤复合材料的强度和韧性，将是今后主要亟待解决的问题。

鉴于煤作为填料，添加至聚合物中所带来的一些优异性能，故本课题主要研究内容如下：