姜 生, 倪詩吟, 張利娟

(1. 江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 紡染工程學(xué)院, 江蘇 南通 226001；2. 江蘇省先進(jìn)紡織工程中心， 江蘇 南通 226001)

錦綸對(duì)紡織廢膠-受阻酚微觀形態(tài)與性能的影響

姜 生1,2, 倪詩吟1,2, 張利娟1,2

(1. 江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 紡染工程學(xué)院, 江蘇 南通 226001；2. 江蘇省先進(jìn)紡織工程中心， 江蘇 南通 226001)

為開發(fā)一種集阻尼、吸聲性能為一體的多功能復(fù)合材料,利用紡織工業(yè)廢膠粉(TWRP)、受阻酚(AO 2246)和單孔中空錦綸 (PF) 制備了一系列的PF/TWRP-AO 2246 三元阻尼吸聲復(fù)合材料。通過動(dòng)態(tài)熱分析、掃描電子顯微鏡、吸聲測(cè)試、織物強(qiáng)力測(cè)試等表征手段對(duì)復(fù)合材料的微觀形態(tài)和性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明：錦綸充當(dāng)了AO 2246的結(jié)晶誘導(dǎo)核，使AO 2246形成包覆于纖維表面的結(jié)晶，從而在復(fù)合材料中出現(xiàn)了結(jié)晶纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成 “貫穿的空氣層”，改善了復(fù)合材料的吸聲性能；加入錦綸使復(fù)合材料的阻尼損耗下降；結(jié)晶纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)充當(dāng)了復(fù)合材料中的骨架，起到了增強(qiáng)作用。當(dāng)纖維含量從10%增加到50%時(shí)，其最大斷裂應(yīng)力從62.8 MPa增至128.8 MPa，斷裂應(yīng)變從363.6%降至19%。

紡織工業(yè)廢膠粉； 受阻酚； 中空錦綸； 結(jié)晶纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)； 吸聲性能

橡膠作為一類被廣泛使用的高分子聚合物，其與人類的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，每年大量廢棄的橡膠制品由于具有穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，難以生物降解。如要進(jìn)行再生利用，必須采用脫硫處理以消除三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有工業(yè)化技術(shù)下，脫硫加工過程中產(chǎn)生的廢煙、廢氣對(duì)大氣造成污染。為利用好這類高分子固態(tài)廢料資源，各國科技工作者進(jìn)行了大量的研究[1-2]，以期在綠色利用廢膠方面取得突破。目前廢棄的輪胎主要處理成片狀或粉末顆粒被廣泛應(yīng)用于建筑[3-4]和土木工程領(lǐng)域[5]，用作水泥材料的填充料居多，可提高此類材料的抗疲勞性、防裂性以及改善其脆性，該應(yīng)用不僅保護(hù)了環(huán)境，同時(shí)也有效節(jié)約了有限的橡膠資源，但由于未能充分發(fā)揮橡膠材料的黏彈性特性，離最大化利用尚有一定距離。而紡織廢膠綠色利用的文獻(xiàn)和報(bào)道很少[6-7]。作為紡織大國每年報(bào)廢的膠圈、膠輥數(shù)量龐大，如何充分利用這類資源，綠色開發(fā)功能化材料成為其合理利用的當(dāng)務(wù)之急。利用直接粉碎處理得到的膠粉作為基體開發(fā)阻尼減振吸聲復(fù)合材料將是一種特性最大化的開發(fā)利用。在材料制備過程中，還可使其在雙輥筒混煉過程中利用熱-機(jī)械剪切作用進(jìn)行部分脫硫，這種脫硫工藝幾乎沒有環(huán)境污染。

在前期研究中，曾利用紡織廢膠(TWRP)為基體，通過向其加入功能有機(jī)小分子、中空纖維等制備了一系列的阻尼復(fù)合材料[6-7]與吸聲復(fù)合材料[8-9]，取得了較好的效果。本文是在前期對(duì)TWRP-AO 2246阻尼性能研究的基礎(chǔ)上[7]，通過向材料中加入單孔中空錦綸纖維，開發(fā)一種集阻尼、吸聲性能為一體的多功能復(fù)合材料，通過動(dòng)態(tài)熱機(jī)械力學(xué)分析儀(DMA)、掃描電子顯微鏡(SEM)、吸聲儀、電子式織物拉伸儀等對(duì)PF/TWRP-AO 2246復(fù)合材料的性能和微觀形態(tài)進(jìn)行測(cè)試表征，以探討其吸聲作用機(jī)制。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材 料

紡織廢膠(TWRP)是將紡織企業(yè)報(bào)廢的膠圏、膠輥直接粉碎處理而得到的，主要成分是丁腈橡膠和聚氯乙烯(質(zhì)量配比為100∶80)，除此之外還有少量的增強(qiáng)劑、增塑劑、硬脂酸、顏料等，由江蘇鎮(zhèn)江新宇橡塑有限公司提供。

受阻胺，2,2′-亞甲基-雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO 2246) 是橡膠生產(chǎn)中常用的一種黃色粉末狀的抗氧化劑，其帶有雙羥基結(jié)構(gòu)，熔點(diǎn)為128 ℃。研究中作為一種分散材料，由江蘇宜興天使合成化學(xué)有限公司提供。

單孔中空錦綸長(zhǎng)絲(PF)，線密度為2.8 tex，中空率為25%，使用時(shí)將其切成長(zhǎng)約60 mm的短切纖維，由日本東麗株式會(huì)社提供(牌號(hào)為28T 12-2H9B)。

1.2 PF/TWRP-AO 2246復(fù)合材料的制備

錦綸中空纖維增強(qiáng)TWRP-AO 2246復(fù)合材料中m(PF)∶m(TWRP)∶m(AO 2246)分別為0∶70∶30(僅作為參照)、10∶63∶27、20∶56∶24、30∶49∶21、40∶42∶18、50∶35∶15。為方便下文表述，將復(fù)合材料PF/TWRP-AO 2246縮寫為PTA，并在其縮寫后加上含量(如NF/TWRP-AO 2246配比為0∶70∶30簡(jiǎn)化為PTA-0，以此類推分別為PTA-10、PTA-20、PTA-30、PTA-40、PTA-50)。

采用分步法對(duì)PF/TWRP-AO 2246復(fù)合材料進(jìn)行混煉，具體混煉步驟如下[10]：先將紡織廢膠粉在X(S)K-160型雙輥筒混煉機(jī)(無錫創(chuàng)成橡塑機(jī)械有限公司)中于60 ℃下混煉一定時(shí)間，然后按工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量配比進(jìn)行稱量，在雙輥筒混煉機(jī)上加入AO 2246和紡織廢膠預(yù)混膜中在60 ℃條件下進(jìn)行混合，混合過程中用切刀打三角包作輔助性混合，待混合均勻后用切刀將其取下，約需30 min，再將單孔錦綸中空長(zhǎng)絲(PF)切斷后的纖維加入TWRP-AO 2246中進(jìn)行混煉，采用同一混煉工藝條件，混合40 min將其取下得備用膜；將各自的備用膜平鋪于厚度為1 mm的模具中，模具的上下各加入防黏聚四氟乙烯織物，在上層織物上方以及下層織物下方用鋼板夾持后，放入溫度為155 ℃的QLB-D400×400×2型平板硫化機(jī)內(nèi)，先在無載條件下預(yù)熔20 min，再在15.5 MPa壓力下熱壓30 min后取出，迅速在冰水中快速冷卻，形成所需的系列復(fù)合材料。

1.3 測(cè)試與表征

1.3.1 阻尼性能測(cè)試

采用DMA 7e型分析儀測(cè)試復(fù)合材料的阻尼性能。測(cè)試工藝為膜-拉伸模式，頻率為1 Hz，溫度范圍為-30～120 ℃，升溫速率為5 ℃/min。

1.3.2 吸聲性能測(cè)試

按照GB/T 18696.2—2002《阻抗管中吸聲系數(shù)和聲阻抗量 第2部分傳遞函數(shù)法》，利用北京聲望公司的SW230型阻抗管上進(jìn)行測(cè)試材料的吸聲性能。

1.3.3 微觀形貌觀察

采用JSM-5600LV型掃描電子顯微鏡對(duì)復(fù)合材料的脆斷面進(jìn)行微觀形貌的表征；利用美國科視達(dá)公司的KH-1000型顯微鏡對(duì)纖維在復(fù)合材料中的分布情況進(jìn)行表征。

1.3.4 力學(xué)性能測(cè)試

按照GB/T 528—2009《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸性能的測(cè)定》，用YG065電子織物強(qiáng)度儀測(cè)試復(fù)合材料的拉伸力學(xué)性能。

2 結(jié)果與分析

2.1 PF對(duì)復(fù)合材料微觀形態(tài)的影響

圖1示出不同纖維含量的PF/TWRP-AO 2246三元復(fù)合材料斷面的掃描電鏡照片。從圖1(a)可清晰看到，在TWRP-AO 2246的斷面上到處都是云朵翻滾狀的絮形混合態(tài)[7]，而在絮狀混合態(tài)的頭端呈現(xiàn)白色包圍圈，這些白色的物質(zhì)在前面已分析為AO 2246不完善的微晶形式，翻滾的云朵是硫化作用所形成的占主體地位的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和少量TWRP與AO 2246雜化體絮狀混合態(tài)的外在表現(xiàn)[6-7]，在絮狀混合態(tài)的云端上出現(xiàn)了白色微晶。這主要是在AO 2246與—OH間以及丁腈橡膠中的—CN與AO 2246的—OH間的氫鍵作用[7]，TWRP-AO 2246產(chǎn)生雜化作用有效地抑制了AO 2246結(jié)晶，從而形成少量TWRP-AO 2246的雜化態(tài)，同時(shí)保持基體原有的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共同形成絮狀混合態(tài)。而在圖1(b)、(c)中可看到在纖維的周圍出現(xiàn)了塊狀的白色物質(zhì)，這種白色塊狀物質(zhì)可能是AO 2246的結(jié)晶體，這是由于纖維的加入，在熱壓后水冷過程中，由于錦綸纖維充當(dāng)了結(jié)晶誘導(dǎo)核的作用，導(dǎo)致AO 2246形成較為完善的結(jié)晶體，這些白色塊狀物就是AO 2246的結(jié)晶體。從圖1 (b) 可發(fā)現(xiàn)，在纖維附近AO 2246的結(jié)晶體像植入在“沙地”上，“沙地”上尚有許多白色“麻點(diǎn)”，這些“麻點(diǎn)”可能是AO 2246的不完善結(jié)晶微粒，而“地”是占主體地位的TWRP與AO 2246所形成的雜化態(tài)與少量TWRP基體的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的混合體。從圖1(c)可看到，在纖維的周圍發(fā)現(xiàn)大量的白色塊狀物質(zhì)而難以發(fā)現(xiàn)有“沙地”。這說明隨纖維含量的增大，可充當(dāng)AO 2246結(jié)晶誘導(dǎo)核的纖維量足以誘導(dǎo)AO 2246形成完善的結(jié)晶，從而使在纖維的周圍AO 2246絕大部分以結(jié)晶體的形態(tài)出現(xiàn)，而雜化態(tài)以及微晶的量非常少。復(fù)合材料中AO 2246這種結(jié)晶體能長(zhǎng)時(shí)間存放和使用，是一種穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)形式。

圖1 不同配比PF/TWRP-AO 2246復(fù)合材料的掃描電鏡照片(×5 000)Fig.1 SEM images of PF /TWRP-AO 2246 composites at varied ratios (×5 000). (a) PTA-0; (b) PTA-10; (c) PTA-30

圖2 三維電子顯微鏡下不同配比的PF/TWRP-AO 2246三元復(fù)合材料的微觀形貌照片(×50)Fig.2 3-D microscope micrographs of PF/TWRP-AO 2246 composites at varied mass ratios(×50).(a) PTA-10；(b) PTA-20；(c) PTA-30；(d) PTA-40；(e) PTA-50

圖2示出在三維視頻顯微鏡下觀察到的不同配比的PF /TWRP-AO 2246三元復(fù)合材料微觀形貌。從圖中可看出：除圖2(a)外的纖維復(fù)合材料中均發(fā)現(xiàn)條狀白色物質(zhì)；隨著纖維含量的增大，這種白色條狀物質(zhì)相互間形成一種類似水刺法非織造織物中纖維的柔性纏結(jié)的外觀效果，這種纏結(jié)充斥整個(gè)復(fù)合材料。這是由于纖維含量較小時(shí)，纖維在復(fù)合材料中尚未形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，纖維以散亂態(tài)分布于材料中，盡管在圖1(b)所示的纖維周圍也形成了較為完善的包覆式結(jié)晶，但由于沒有網(wǎng)結(jié)結(jié)構(gòu)的形成，所以從其三維視頻顯微鏡照片(見圖2(a))中只看到白色

的散點(diǎn)，未見白色條狀物，可得到印證；當(dāng)纖維含量超過20%，由于纖維含量的增大，復(fù)合材料中大量的AO 2246在纖維誘導(dǎo)核的作用下形成較為完善的結(jié)晶，同時(shí)纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也已形成，從圖2(c)～(d)中可看到大量白色的結(jié)晶纖維的白色條狀物，且隨纖維含量的進(jìn)一步增大，這種結(jié)晶包覆于纖維的條狀物越多，大量的結(jié)晶纖維條狀物的存在將在材料中形成結(jié)晶纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[10-11]，這種現(xiàn)象與SEM照片中在纖維四周出現(xiàn)白色的塊狀A(yù)O 2246結(jié)晶相吻合，也印證了復(fù)合材料中纖維增加將引起AO 2246形成包覆于纖維表面的完善的結(jié)晶體。

2.2 PF對(duì)復(fù)合材料阻尼性能的影響

2.2.1 PF對(duì)TWRP-AO 2246儲(chǔ)能模量的影響

不同纖維含量的PF/TWRP-AO 2246三元復(fù)合材料的儲(chǔ)存模量曲線如圖3所示。

圖3 不同配比PF/TWRP-AO 2246儲(chǔ)能模量曲線Fig.3 Storage modulus of PF/TWRP-AO 2246 composites at varied mass ratios

從圖3中可看出，除加入少量纖維的PTA-10，PTA-20復(fù)合材料在低溫平臺(tái)區(qū)的儲(chǔ)能模量小于不加纖維的復(fù)合材料，且隨纖維含量的增加而不斷增大，同時(shí)PF/TWRP-AO 2246三元復(fù)合材料在低溫段(-10～40 ℃)產(chǎn)生了一個(gè)向高溫區(qū)延展的寬平臺(tái)。在少量纖維加入時(shí)，纖維割裂了TWRP-AO 2246，同時(shí)復(fù)合材料中纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)尚未形成，這使材料在低溫平臺(tái)區(qū)的儲(chǔ)能模量不升反降。隨著纖維含量的增大，復(fù)合材料中形成了AO 2246結(jié)晶包覆于纖維上的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其起到了加強(qiáng)筋的作用，這導(dǎo)致復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量增大。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨纖維的增多而越趨完善、致密。復(fù)合材料中加強(qiáng)筋的作用更趨明顯，導(dǎo)致復(fù)合材料儲(chǔ)能模量不斷增加；復(fù)合材料中纖維或纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)阻礙了基體大分子的鏈的運(yùn)動(dòng)，從而使低溫平臺(tái)向高溫方向轉(zhuǎn)移(即材料的玻璃化溫度向高溫方向轉(zhuǎn)移)；當(dāng)溫度持續(xù)升高，基體進(jìn)入黏流態(tài)后，高纖維含量的復(fù)合材料仍擁有較高的儲(chǔ)存模量，這是由于完善的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑了復(fù)合材料的加強(qiáng)筋，有效抑制了基體的流動(dòng)所致。

2.2.2 PF對(duì)TWRP-AO 2246損耗因子的影響

圖4示出不同配比的PF/TWRP-AO 2246復(fù)合材料的損耗因子隨溫度變化的曲線。

圖4 不同配比PF/TWRP-AO 2246的損耗因子曲線Fig.4 Loss factor of PF/TWRP-AO 2246 composites at varied mass ratios

從圖4中可看到：加入纖維的TWRP-AO 2246復(fù)合材料的阻尼峰值下降較快，隨纖維含量的增大，復(fù)合材料的阻尼峰值持續(xù)下降；而含纖維復(fù)合材料的玻璃化溫度在TWRP-AO 2246的基礎(chǔ)上向高溫方向偏移，但不同纖維含量的復(fù)合材料阻尼峰值對(duì)應(yīng)的溫度(玻璃化溫度)差異較小。這是由于纖維的加入，復(fù)合材料中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)阻礙了基體大分子鏈的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致耗能能力下降；同時(shí)復(fù)合材料TWRP、纖維、AO 2246結(jié)晶三者的界面效應(yīng)更多，在外力作用下界面間發(fā)生的移位以能量消耗為代價(jià)，復(fù)合材料的耗能能力的大小由這二者的貢獻(xiàn)力所決定。從阻尼損耗峰值隨纖維含量的增大而不斷下降可說明，前者所作的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)比后者的大，導(dǎo)致阻尼損耗下降。

2.3 PF對(duì)復(fù)合材料的吸聲性能影響

圖5示出PF/TWRP-AO 2246復(fù)合材料吸聲性能曲線。

圖5 不同配比PF/TWRP-AO 2246復(fù)合材料吸聲性能Fig.5 Sound absorption property of PF/ TWRP-AO 2246 composites at varied mass ratios

從圖5中可看出：含纖維三元復(fù)合材料的吸聲性能在1 000～2 500 Hz內(nèi)有明顯改善，且隨纖維含量的增大其吸聲性能持續(xù)提高，纖維含量從10%增加到50%時(shí)，在1 000 Hz的纖維復(fù)合材料的吸聲性能從0.11增加到0.21；在1 500 Hz的纖維復(fù)合材料的吸聲性能從0.16增加到0.31；在2 500 Hz的纖維復(fù)合材料的吸聲性能從0.20增加到0.41，這說明復(fù)合材料吸聲性能獲得了較大的改善。復(fù)合材料的吸聲性能與材料本身的阻尼性能呈正相關(guān)性[12]，而三元復(fù)合材料PF/TWRP-AO 2246的阻尼性能隨纖維的增加而不斷下降，顯然與這個(gè)論斷相矛盾，這說明復(fù)合材料中存在其他影響吸聲性能的因素存在。從上面分析可知，這是由于中空纖維的引入，復(fù)合材料中存在AO 2246包覆于纖維表面的結(jié)晶纖維網(wǎng)絡(luò)，由于中空結(jié)構(gòu)的纖維首尾相連，形成了物理意義上的“貫穿的空氣層”[9,13]，而纖維含量越高，這種“貫穿的空氣層”數(shù)量越高，從而當(dāng)聲波入射到復(fù)合材料時(shí)，將引起復(fù)合材料產(chǎn)生變形，同步引起結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓縮和舒展，“貫穿的空氣層”產(chǎn)生響應(yīng)，從而將聲能轉(zhuǎn)化為熱能并通過結(jié)晶纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將其耗散掉，這是復(fù)合材料吸聲性能得以改善的原因。

2.4 PF對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響

PF/TWRP-AO 2246復(fù)合材料的應(yīng)力與應(yīng)變曲線如圖6所示。

圖6 不同配比PF/TWRP-AO 2246復(fù)合材料 應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.6 Stress- strain curves of PF/TWRP-AO 2246 composites at varied mass ratios

從圖6中可看出：隨著纖維的加入，復(fù)合材料的模量得到了較大的提高；少量纖維加入時(shí)，復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率仍保持有TWRP橡膠的特性；隨纖維含量的持續(xù)增加，復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率急劇下降，而斷裂應(yīng)力值不斷增加，復(fù)合材料的橡膠特性不斷變?nèi)?。這是因?yàn)楫?dāng)少量的纖維加入時(shí)，復(fù)合材料中尚未形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，此時(shí)材料的骨架仍是基體，所以材料呈現(xiàn)基體的應(yīng)力、應(yīng)變特性，即應(yīng)力增加不大而應(yīng)變較大；但隨纖維含量的繼續(xù)增加，纖維的結(jié)晶誘導(dǎo)核的增多，大量的AO 2246形成包覆于纖維表面的完善結(jié)晶形態(tài)的結(jié)晶體，加速了結(jié)晶纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑了復(fù)合材料的骨架，從而限制了基體低應(yīng)力高彈性的特征，使復(fù)合材料的應(yīng)力隨纖維的增多而急速增大，應(yīng)變值快速下降，賦予材料的剛強(qiáng)性，隨纖維的持續(xù)增大，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越加完善，其剛強(qiáng)性能變得更加突出。當(dāng)纖維含量從10%增加到50%，其斷裂伸長(zhǎng)率從363.6%變化到19%，降低率為94.8%；最大應(yīng)力從62.8 MPa增加到128.8 MPa。

3 結(jié) 論

1) 錦綸單孔纖維(PF)的加入，充當(dāng)了AO 2246結(jié)晶誘導(dǎo)核，使復(fù)合材料中形成包覆于纖維表面的片狀式AO 2246結(jié)晶，且隨纖維含量的持續(xù)增加，其結(jié)晶行為越趨明顯。在復(fù)合材料中形成結(jié)晶纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑了復(fù)合材料的加強(qiáng)筋。

2) 隨PF纖維的加入，復(fù)合材料阻尼性能下降明顯。纖維含量從10%增大到50%時(shí)，其阻尼損耗因子從0.675下降到0.356，但玻璃化溫度變化不大。

3) PF纖維的加入有效改善了復(fù)合材料中高頻段內(nèi)的吸聲性能，同時(shí)也使復(fù)合材料其力學(xué)性能得到較大的改善，纖維含量為50%的復(fù)合材料的斷裂應(yīng)力比纖維含量為10%的復(fù)合材料提高了105%，應(yīng)變降低了94.8%。

FZXB

[1] WARITH M A, EVGIN E, BENSON P A S. Suitability of shredded tires for use in landfill leachate collection systems[J]. Waste Manage, 2004, 24:967-979.

[2] SIDDIQUE R，NAIK T R. Properties of concrete containing scrap-tire rubber: an overview [J].Waste Manage, 2004,24: 563-569.

[3] 張衛(wèi)東,何衛(wèi)忠. 廢橡膠對(duì)再生混凝土抗壓性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 混凝土,2013,185(7): 62-67. ZHANG Weidong, HE Weizhong．Influence of waste rubber on the compressive performance of recycled conc-rete[J]. Concrete,2013,185(7):62-67.

[4] 亢景付,任海波,張平祖. 橡膠混凝土的抗裂性能和彎曲變形性能[J]. 復(fù)合材料學(xué)報(bào),2006,23 (6): 158-162. KANG Jingfu,REN Haibo,ZHANG Pingzu. Cracking resistance and flexural property of rubberized concrete[J].Acta Materiae Compositae Sinica,2006,23(6):158-162.

[5] JOSE J, SATAPATHY S,NAG A, et al. Modification of waste polypropylene with waste rubber dust from textile cot industry and its characterization[J]. Process Saf Environ Prot, 2007,85: 318-326.

[6] ZHOU Xiaoou, JIANG Sheng, YAN Xiong, et al. Damping acoustic properties of reclaimed rubber /seven-hole hollow polyester fibers composite materials[J]. J Compos Mater, 2014,48: 3719-3726.

[7] JIANG Sheng, JI Limei. Damping properties and micro-morphology of textile waste rubber powder-AO 2246 composites[J]. Journal of Composite Materials, 2016,50(7):963-970.

[8] 姜生.中空纖維增強(qiáng)廢橡膠基吸聲復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 高分子材料科學(xué)與工程,2015, 31(12):73-77. JIANG Sheng. Structure and properties of hollow fiber as reinforcement in acoustics absorption wasted rubber composites[J]. Polymer Materials Science & Engineering, 2015,31(12):73-77.

[9] 姜生. 尼龍纖維增強(qiáng)紡織廢膠吸聲復(fù)合材料的性能[J].復(fù)合材料學(xué)報(bào), 2015,32(6):1567-1572. JIANG Sheng. Properties of textile waste rubber sound absorption composites reinforced with nylon fiber[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2015,32(6):1567-1572.

[10] 姜生,徐蘊(yùn)燕,晏雄,等.氯化聚乙烯/AO 2246/七孔滌綸復(fù)合材料的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)[J].紡織學(xué)報(bào),2012, 33(10): 14-18. JIANG Sheng,XU Yunyan, YAN Xiong, et al. Microcosmic morphology investigation of chlorinated polyethylene/AO 2246/seven-hole hollow polyester fiber composites[J]. Journal of Textile Research, 2012,33(10):14-18.

[11] 姜生.七孔滌綸纖維對(duì)CPE-AO 2246微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 復(fù)合材料學(xué)報(bào),2013,30(3):21-27. JIANG Sheng. Effect of seven-hole hollow polyester fibers on microstructcture and properties of CPE-AO 2246 [J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2013,30(3):21-27.

[12] 孟巖,于小強(qiáng),李宏途,等. 聚合物阻尼材料的吸音系數(shù)研究[J]. 高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào), 2004, 25(2): 391-393. MENG Yan，YU Xiaoqiang，LI Hongtu,et al. Studies on sound absorption coefficient on polymer damping materials[J]. Chemical Journal of Chinese Universities，2004,25(2): 391-393.

[13] 姜生,晏雄.CPE/滌綸七孔短纖彈性復(fù)合材料的吸聲性能[J].紡織學(xué)報(bào),2010,31(3):32-35. JIANG Sheng, YAN Xiong. Acoustical absorption property of elastomer composites consisting of chlorinated polyethylene and seven-hole hollow polyester fibers[J]. Journal of Textile Research, 2010,31(3):32-35.

Influence of polyamide fiber on morphology and properties oftextile wasted rubber-hindered phenol

JIANG Sheng1,2， NI Shiyin1,2， ZHANG Lijuan1,2

(1.SchoolofTextileandDyeing,JiangsuCollegeofEngineeringandTechnology,Nantong,Jiangsu226001,China；2.JiangsuAdvancedTextileEngineeringTechnologyCenter,Nantong,Jiangsu226001,China)

A series of PF/TWRP-AO 2246 damping absorption composites were prepared from textile wasted rubber powder (TWRP), hindered phenol 2,2′-methylene-bis-(6-tert-butyl-methyl-phenol) (AO 2246) and single hollow polyamide fiber (PF). The morphology and properties of composites were investigated by dynamic thermal analysis, scanning electron microscope, SW230 absorption machine and YG065 electronic fabric strength machine. The results show that polyamide fiber acts as an induced nuclear for the crystallizations of AO 2246, which are coated on the surface of fiber. The crystallization-fiber network structures are formed in composites, which forms ″the air flow″. This improves the absorption properties of composites effectively. The fiber hinders the degree of freedom of macromolecular chain effectively, which reduces the damping loss. Crystallization-fiber network structures acts as framework for reinforcing. With the content of fiber increasing from 10% to 50%, its breaking stress ranges from 62.8 MPa to 128.8 MPa and its breaking strain ranges from 363.6% to 19%.

textile industry wasted rubber powder；2,2′-methylene-bis-(6-tert-butyl-methyl-phenol)； polyamide hollow fiber； crystal-fiber network structure； sound absorption performance

2016-03-29

2016-09-29

江蘇南通市科技局應(yīng)用研究資助項(xiàng)目(BK2013064)；中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技指導(dǎo)性項(xiàng)目(2013115);江蘇省青藍(lán)工程資助項(xiàng)目(蘇教師[2014]23號(hào));江蘇省高校優(yōu)秀科技團(tuán)隊(duì)資助項(xiàng)目(蘇教科[2013]10號(hào)); 江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目(PPZY2015A093)

姜生(1971—)，男，教授，博士。主要從事功能材料的開發(fā)。E-mail:jiangsheng2437@126.com。

10.13475/j.fzxb.20160305806

TQ 327.11；TQ 316.67

A