多巴胺改性芳綸纖維及其復合材料界面性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、芳綸纖維具有低密度、高拉伸強度、高拉伸模量的優(yōu)異性能,在很多領域有著廣泛的應用,但是芳綸表面惰性、結晶程度高,與基體結合不好,影響了芳綸的復合材料的性能,因此改善芳綸與基體的界面性能尤為重要。本文利用多巴胺的氧化自聚合,在芳綸表面沉積一層聚多巴胺的涂層,改善芳綸/環(huán)氧樹脂的界面性能;利用聚多巴胺的二次反應性質(zhì),在芳綸表面進一步接枝環(huán)氧天然橡膠和氨基化石墨烯,改善芳綸環(huán)氧間的界面性能,進而提高芳綸/橡膠復合材料的力學性能。
  首先

2、比較了磷酸表面處理、KH560表面處理、乙酸酐表面處理、多巴胺表面處理等不同的涂層方法對芳綸纖維/環(huán)氧復合材料的界面改性效果,結果表明:多巴胺在芳綸纖維表面產(chǎn)生了自聚合反應,聚多巴胺成功的涂覆在纖維上,增加了纖維表面粗糙度和表面活性基團,芳綸/環(huán)氧樹脂的界面剪切強度提高了32%。研究了多巴胺的處理時間、濃度對改性效果的影響,最終確定了最佳工藝條件為:處理時間24h、多巴胺濃度2g/L。以苯甲酰苯胺為模型化合物,研究了多巴胺和芳綸纖維之間

3、的作用機制,紅外光譜測試結果表明,多巴胺與苯甲酰苯胺間沒有發(fā)生化學反應,可以推測,聚多巴胺涂層與芳綸間沒有產(chǎn)生化學鍵接。
  在涂覆聚多巴胺的芳綸纖維表面接枝環(huán)氧天然橡膠,XPS分析結果表明,ENR已經(jīng)成功的接枝在芳綸纖維表面。研究發(fā)現(xiàn),PDA-ENR改性芳綸纖維可顯著提高芳綸簾線/橡膠復合材料的界面性能,多巴胺濃度為2g/L,ENR濃度為40g/L時,芳綸/橡膠復合材料的界面強度可提高31%。
  用改進的Hummers法

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