炭纤维增强橡胶复合材料    (carbon fiber reinforced rubber composites)

以炭纤维为增强材料、橡胶为基质经复合工艺而制得的复合材料。炭纤维与橡胶的性能显著不同，两者复合后性能互补，使性能臻于完善。增强炭纤维多用2～10mm长的短切纤维，基质可用天然橡胶，也可用合成橡胶。

工艺    首先对炭纤维进行表面处理，使其表面由憎液性改性为亲液性。然后以l％～5％的橡胶乳液或橡胶类高分子乳液在炭纤维表面上涂层、烘干。切断到2～10mm长，以备使用。涂层的目的是使炭纤维与基质之间紧密粘接。以防分层剥离。表面涂层剂的种类繁多，如间苯二酚一甲醛预聚物的乳液(remrdrd-formaldehyde-latex)、丁二烯-苯乙烯-乙烯吡啶预聚物的乳液、5％的聚二苯基甲烷二异氰酸酯的甲苯溶液、苯氧基树脂的甲乙酮溶液以及2％的水溶液环氧树脂等。涂层后的短切炭纤维与基质橡胶，用混炼机或螺杆挤压机等充分混合，混炼好的复合胶片或颗粒料再成型为制品。图l是未经表面处理的炭纤维、炭纤维裸露在基质橡胶中，两相界面粘接差，图2是经表面处理的炭纤维，基质橡胶粘接在炭纤维表面，两相界面粘接得十分牢固可充分发挥炭纤维的增强作用。

图1    未经表面处理的炭纤维

图2     经表面处理的炭纤维

性能    由于在炭纤维增强橡胶复合材料(CFRR)中加入了炭纤维，改变了橡胶的应力一应变曲线。使其承受外力的能力得到显著提高；炭纤维是热和电的良导体，因而赋予炭纤维增强橡胶复合材料(CFRR)有更好导热和导电性；由于炭纤维具有自润滑性，改善了橡胶的摩擦系数和耐磨性能。

应用    炭纤维增强橡胶复合材料(CFRR)用来制造防静电输送带，其拉伸耐磨性能提高．使用寿命大大延长，可用在煤矿等特殊环境中。同时，还可用来制造防静电鞋、防静电手套以及电磁屏蔽材料。利用炭纤维增强橡胶复合材料(CFRR)的导电性能，还可用来制造特种医用导电制品和计算机、电子琴、电子玩具、家用电器的导电触点以及导电元件等；还可制造大面积发热材料，用于低温发热领域。此外，还可用于轮胎的胎面胶．可提高使用寿命；还可用来制造汽车刮水板、刹车制动片以及密封材料等。