PPTA纖維的表面改性及應(yīng)用.pdf

1、本文首先介紹了PPTA纖維的發(fā)展概況,對纖維的性能特點、表面改性、復(fù)合材料及應(yīng)用等方面的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。在此基礎(chǔ)上,從三個方面對PPTA纖維的表面改性進(jìn)行了研究。
　　 研究了用磷酸處理PPTA纖維表面的效果。對實驗條件進(jìn)行了正交設(shè)計,并采用單絲斷裂強(qiáng)度、紅外光譜、掃描電鏡、接觸角實驗分別表征了纖維強(qiáng)度、表面官能團(tuán)、微觀表面形貌、浸潤性的變化。結(jié)果表明磷酸處理提高了纖維表面的極性,改善了纖維與樹脂復(fù)合的界面。并對反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)

2、行了推測。通過對實驗結(jié)果的方差分析發(fā)現(xiàn):溫度對纖維浸潤性的影響顯著,濃度和時間對浸潤性的影響不大；而就強(qiáng)度而言,濃度和時間對纖維的強(qiáng)度的影響顯著,溫度對纖維強(qiáng)度的影響不顯著。因此為了獲得最好的浸潤性和最好的強(qiáng)度,確立最佳改性條件為:用5％磷酸在55℃下,超聲處理1h。
　　 研究了先用磷酸處理,然后進(jìn)一步用稀土溶液處理纖維表面的效果。結(jié)果表明,稀土的進(jìn)一步處理對纖維的強(qiáng)度幾乎無損傷。而處理后纖維的浸潤性得到進(jìn)一步的提高。另外,從

3、纖維和環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的劈裂面來看,處理后的纖維表面粘有更多的樹脂,纖維與樹脂之間的界面模糊,且有大量絲狀剝離,同時纖維本身也發(fā)生微纖化軸向劈裂破壞,說明處理后的纖維與樹脂形成了良好的界面。通過對纖維與樹脂界面剪切強(qiáng)度的測試,發(fā)現(xiàn)其剪切強(qiáng)度隨著稀土濃度的增加,出現(xiàn)先增大后減小的趨勢,用0.9％的稀土溶液處理后的纖維得到的界面剪切強(qiáng)度最大。
　　 另外,用PPTA漿粕取代石棉為增強(qiáng)基,酚醛樹脂為基體制成耐摩擦復(fù)合材料。結(jié)果表明PP