توضیحات

 :ABSTRACT

 In this article, we present new methods to improve the adhesion between poly(paraphenylene terephthalamide) fibers and a natural rubber for tire reinforcement. Fiber pretreatments are applied to create new surface morphologies on the fiber that enables enhanced adhesion between the fiber and rubber matrix. The pretreated fibers are then subject to treatments with coupling agents in the presence of supercritical carbon dioxide (scCO2) in an attempt to permeate the fiber surface and chemically bind the fiber to the rubber matrix. Shear lag analysis using a Kelly Tyson approach is compared to more refined models to evaluate optimum test parameters for fiber pull-out adhesion tests. The results show that the adhesion increases by approximately 100% when compared to conventional composites. Failure analysis of fiber surface reveals a suppression of interfacial failure. The effects of pretreatments on fiber properties are also characterized, and the optimization between fiber properties, fiber–matrix interface properties, and overall composite properties are discussed

چکیده :

در این مقاله، روش های جدیدی را برای بهبود چسبندگی بین پلی الیاف ها (پلی پارافنیلن ترفتالامید) و یک لاستیک طبیعی برای تقویت تایر ارائه می کنیم. پیش آمیختگی های الیاف برای ایجاد مورفولوژی جدید سطح در الیاف به کار می روند که باعث افزایش چسبندگی بین الیاف  و ماتریس لاستیک می شود. الیاف های از پیش آمیخته برای آمیختن با عوامل اتصال با وجود دی اکسید کربن فوق بحرانی (scCO₂) در تلاش برای نفوذ سطح الیاف  و پیوند شیمیایی الیاف در ماتریس لاستیک در نظر گرفته می شوند. تجزیه و تحلیل تاخیر برشی با استفاده از رویکرد کیلی تایسون با مدل های تصفیه شده تر برای ارزیابی پارامترهای آزمون بهینه برای آزمون های چسبندگی الیاف مقایسه شده است. این نتایج نشان می دهند که چسبندگی زمانی تقربیا تا 100 درصد افزایش می یابد که با کامپوزیت های مرسوم مقایسه می شوند. تجزیه و تحلیل ناقص از سطح الیاف، تعلیق شکست فضایی را نشان می دهد. تاثیرات این پیش آمیختگی ها بر خواص الیاف نیز مشخص شده اند و بهینه سازی بین خواص الیاف، خواص رابط الیاف-ماتریس و کل خواص کامپوزیت بحث شده اند.