Page 61 - 《橡塑技术与装备》2026年2期

理论与研究
THEORY AND RESEARCH

了 32.5%、52.3%、49.8%、47.4%、42.0%，这是由
于试样前期没有硫化充分造成的，以至于短期老化后
线性的橡胶分子完成交联变成立体网状结构，使得拉
伸性能得到提高。随着老化时间继续增加，试样的拉
伸强度有所降低但变化很小，这说明 CF/FKM 复合材
料的耐高温老化性较好。实验表明，随着碳纤维含量
的增加拉伸强度逐渐减小，添加 5 份时试样拉伸强度
最大，说明此用量下碳纤维和氟橡胶黏结均匀，混合
效果最佳。超过 5 份后，由于碳纤维含量的增加使得
氟橡胶弹性变形受到限制，随着含量的增多，使得碳
纤维和橡胶复合时有析出或者团聚，出现局部应力集
中，导致拉伸强度下降。
图 3 试样老化前后的拉断伸长率（%）

3 结论
实 验 研 究了 添 加 不 同 份 数（ 分别 为 0 份，5 份，
10 份，15 份，20 份）碳纤维对氟橡胶复合材料性能
的影响，分别测试了老化前后硬度值、拉伸强度和拉
断伸长率，得出主要结论如下 ：
（1）常温下，随着碳纤维含量的增加，复合材料
的硬度值逐渐增大 ；高温老化后，未添加碳纤维的试
样硬度从 77 增大到了 80，而添加了碳纤维的试样其
硬度值均在 ±1 之间变化，从而说明添加碳纤维可提高
氟橡胶的耐老化性。
（2）常温下，随着碳纤维含量的增加，试样的
图 2 试样老化前后的拉伸强度（MPa） 拉伸性能在很小的范围内逐渐减小 ；高温老化后，所
有试样的拉伸性能均有所提高，分别提高了 32.5%、
2.4 断裂伸长率测试结果分析
52.3%、 49.8%、 47.4%、 42.0%，随着老化时间的继续，
五批试样均老化 5 天、10 天、15 天。由图 3 可
拉伸性能缓慢减小。通过对比发现，碳纤维添加量为
知，常温下，随着碳纤维含量的增加，试样的拉断伸
5 份时，复合材料拉伸强度最大，其值为 17.35 MPa，
长率逐渐减小。老化 5 天后，所有试样的断裂伸长率
（3）常温下，随着碳纤维含量的增加，试样的拉
均有明显提升，碳纤维含量从 0 到 20 份依次提高了
断伸长率逐渐减小 ；高温老化后，所有试样的断裂伸
159%、172%、171%、156%、154%，这是由于试样
长率均有所提高，分别提高了 159%、172%、171%、
前期没有硫化充分造成的，以至于短期老化后性能得
156%、154%，随着老化时间的继续，抗撕裂能力逐
到提高。和拉伸强度变化规律相似，随着老化时间继
渐变弱。通过对比发现，碳纤添加量为 5 份时，复合
续增加，试样的拉断伸长率逐渐降低。实现结果表明，
材料断裂伸长率最大，其值为 441.80%。
添加 5 份碳纤维时其断裂伸长率最大，随着含量的继
续增加，试样断裂伸长率逐渐减小。因此碳纤维的添
参考文献 :
加量必须控制在一定的范围之内，虽然碳纤维可增强 [1] 廖明义，祁冉冉，霍阳，等 . 利用微波辅助氧化降解法制备
胶的基体强度，但同时也会增大它的撕裂应力，使得 液体端羧基氟橡胶及其结构表征 [J]. 高分子材料科学与工程，
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碳纤维和氟橡胶的结合度降低，导致纤维拔出，从而
[2] 李东翰，齐士成，张孝阿，等 . 低分子量含氟聚合物的制备、
弱化了氟橡胶的基体强度，所以量太多会降低橡胶的 官能化及特性 [J]. 化学进展，2016,28(05):673-685.
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年
2026 第 52 卷 ·15·