北京化工大学弹性体中心自从1986年以来，就开始了短纤维增强橡胶复合材料结构与性能及其应用的研究，先后研究了尼龙短切纤维[1]、聚酯短切纤维[2]、维尼纶短切纤维[3]、芳纶短切纤维[4]等直径在10~30微米之间的微米短纤维；具有独特次微米超细短纤维结构特征的芳纶浆粕[5-6]；以及具有纳米纤维微观结构特征的纤维状硅酸盐（FS）[7]等各种短纤维对不同基质橡胶的增强特性。
三元乙丙橡胶（EPDM）是一种耐热性耐老化性良好的橡胶品种，国外已经基本上采用三元乙丙橡胶来取代氯丁橡胶作为汽车传动带的基质橡胶品种，由于极性的尼龙短纤维与非极性的EPDM橡胶之间界面作用较弱，所以研究不同表面预处理的尼龙短纤维对EPDM橡胶增强特性很有意义，经过科学预处理的尼龙短纤维可以单独或者与芳纶短纤维并用来增强耐热EPDM汽车传动带的底胶。
实验选用由富锦市橡胶有限责任公司生产的未处理的尼龙66短纤维和二种不同表面预处理的尼龙66短纤维，三种尼龙短纤维长度均为1毫米，未经表面处理的尼龙66短纤维以NF表示，常规生产的预处理尼龙66短纤维以FN表示，专门应用于EPDM增强的新型预处理尼龙66短纤维以NFN表示。EPDM基础胶配方中，硫化体系采用硫磺和促进剂，增强填料为20份白炭黑，除特别注明外，一般不加增粘助剂，尼龙短纤维用量一般为20份。
拉伸力学性能测试按照国家标准进行，拉伸试片硫化时按照辊筒压延方向进行；采用美国FEI公司生产的XL－30型环境扫描电子显微镜（ESEM）以及Cambridge S-250-Ⅲ型扫描电子显微镜（SEM）进行微观结构形态考察分析。
实验研究对比了未处理的尼龙66短纤维和二种不同表面预处理的尼龙66短纤维对三元乙丙橡胶基质的增强性能，加入20份三种尼龙短纤维增强的EPDM硫化胶的拉伸应力-应变曲线如图1所示。由图1可以看出，加入20份NF短纤维，由于纤维表面未经过增粘处理，非极性的EPDM基质与极性的尼龙纤维界面作用很弱，即使纤维用量达到了20份，短纤维也不能完全限制拉伸过程中基质橡胶的变形，硫化胶试样在拉伸过程中很快发生屈服（屈服伸长率约35%，屈服应力约6.3MPa），发生拉伸屈服后短纤维与基质橡胶发生了界面滑移和脱离，短纤维已不再是增强填料.
所以屈服之后的应力-应变数据就不能够作为短纤维增强性能的评价依据，因此我们在评价短纤维对橡胶增强效果时，通常采用屈服应力和屈服伸长率（当发生拉伸屈服时）或者拉伸强度和最大应力处伸长率二个数值(当不发生拉伸屈服而呈现脆性断裂时)作为一组来评价，所以短纤维对橡胶基质的增强效果不能仅仅用屈服应力或者拉伸强度来评价，同时还要结合屈服伸长率或最大应力处伸长率来评价。
