北京化工大學彈性體中心自從1986年以來，就開始了短纖維增強橡膠復合材料結構與性能及其應用的研究，先后研究了尼龍短切纖維[1]、聚酯短切纖維[2]、維尼綸短切纖維[3]、芳綸短切纖維[4]等直徑在10~30微米之間的微米短纖維；具有獨特次微米超細短纖維結構特征的芳綸漿粕[5-6]；以及具有納米纖維微觀結構特征的纖維狀硅酸鹽（FS）[7]等各種短纖維對不同基質橡膠的增強特性。
三元乙丙橡膠（EPDM）是一種耐熱性耐老化性良好的橡膠品種，國外已經基本上采用三元乙丙橡膠來取代氯丁橡膠作為汽車傳動帶的基質橡膠品種，由于極性的尼龍短纖維與非極性的EPDM橡膠之間界面作用較弱，所以研究不同表面預處理的尼龍短纖維對EPDM橡膠增強特性很有意義，經過科學預處理的尼龍短纖維可以單獨或者與芳綸短纖維并用來增強耐熱EPDM汽車傳動帶的底膠。
實驗選用由富錦市橡膠有限責任公司生產的未處理的尼龍66短纖維和二種不同表面預處理的尼龍66短纖維，三種尼龍短纖維長度均為1毫米，未經表面處理的尼龍66短纖維以NF表示，常規生產的預處理尼龍66短纖維以FN表示，專門應用于EPDM增強的新型預處理尼龍66短纖維以NFN表示。EPDM基礎膠配方中，硫化體系采用硫磺和促進劑，增強填料為20份白炭黑，除特別注明外，一般不加增粘助劑，尼龍短纖維用量一般為20份。
拉伸力學性能測試按照國家標準進行，拉伸試片硫化時按照輥筒壓延方向進行；采用美國FEI公司生產的XL－30型環境掃描電子顯微鏡（ESEM）以及Cambridge S-250-Ⅲ型掃描電子顯微鏡（SEM）進行微觀結構形態考察分析。
實驗研究對比了未處理的尼龍66短纖維和二種不同表面預處理的尼龍66短纖維對三元乙丙橡膠基質的增強性能，加入20份三種尼龍短纖維增強的EPDM硫化膠的拉伸應力-應變曲線如圖1所示。由圖1可以看出，加入20份NF短纖維，由于纖維表面未經過增粘處理，非極性的EPDM基質與極性的尼龍纖維界面作用很弱，即使纖維用量達到了20份，短纖維也不能完全限制拉伸過程中基質橡膠的變形，硫化膠試樣在拉伸過程中很快發生屈服（屈服伸長率約35%，屈服應力約6.3MPa），發生拉伸屈服后短纖維與基質橡膠發生了界面滑移和脫離，短纖維已不再是增強填料.
所以屈服之后的應力-應變數據就不能夠作為短纖維增強性能的評價依據，因此我們在評價短纖維對橡膠增強效果時，通常采用屈服應力和屈服伸長率（當發生拉伸屈服時）或者拉伸強度和最大應力處伸長率二個數值(當不發生拉伸屈服而呈現脆性斷裂時)作為一組來評價，所以短纖維對橡膠基質的增強效果不能僅僅用屈服應力或者拉伸強度來評價，同時還要結合屈服伸長率或最大應力處伸長率來評價。
