Fluorographene und mit Kohlenstoffnanoröhren gefüllte, verstärkte Nitril-Butadien-Gummi mit verbesserten mechanischen, verschleiß- und ölbeständigen Eigenschaften

Zusammenfassung In dieser Arbeit haben wir Nitril-Butadien-Gummi (NBR)-Verbundstoffe mit Fluorographen (FG) und Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) als hybride Füllstoffe durch eine Lösungsmischmethode hergestellt. Die resultierenden Verbundstoffe x FG/ y CNTs‐NBR, wobei x und y die Füllstoffbeladungen von FG und CNTs darstellen, zeigen signifikant verbesserte physikalische und mechanische Eigenschaften. Die hybriden Füllstoffe können ein Füllstoffenetzwerk in der Gummimatrix bilden, was zu einer effizienten Energiedissipation führt. So liegt bei einem Massenverhältnis von FG zu CNTs von 1:1 und einer gesamten Füllstoffbeladung von 20 phr die Zugfestigkeit von 10FG/10CNTs‐NBR bei sagenhaften 12.1 MPa. Darüber hinaus zeigt 10FG/10CNTs‐NBR aufgrund der inhärenten schmierfähigen und ölabweisenden Effekte von FG einen Abriebwiderstandsindex (ARI) von 187 % und eine Volumenänderung von 2,38 % nach 72 Stunden Nassen in Flugöl, was 24 % höher und 48 % niedriger ist als die entsprechenden Werte der unbefüllten NBR-Verbundstoffe. Diese Ergebnisse zeigen, dass die hybriden Füllstoffe die mechanischen, verschleiß- und ölbeständigen Eigenschaften der Elastomerverbundstoffe effektiv verbessern können, was für die Anwendung der NBR-basierten Verbundstoffe vorteilhaft ist.