玻璃纖維的表面改性及梯度玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料研究.pdf

1、本論文采用兩種硅化合物對玻璃纖維表面進(jìn)行改性，制備出梯度玻璃纖維(MGF1和MGF2)，并以此分別對PP和SAN樹脂進(jìn)行復(fù)合增強(qiáng)，重點(diǎn)研究了不同改性方法對梯度玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料界面結(jié)合狀態(tài)的影響。 1.通過對玻璃纖維的純化處理，并以正硅酸乙酯(TEOS)和聚甲基硅氧烷(PDMS)為原料，對短玻璃纖維表面進(jìn)行接枝改性，制備出MGF1/PP復(fù)合材料。利用場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、FTIR、拉伸強(qiáng)度測量、沖擊強(qiáng)度等測試技術(shù)，研究

2、了MGF1及MGF1/PP復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能。玻璃纖維的FESEM結(jié)果顯示，玻璃纖維表面均勻的覆蓋了一層有機(jī)硅薄膜。FTIR分析表明，有機(jī)硅薄膜含有-Si-O-和-Si-R-柔性鏈節(jié)，具有由無機(jī)相向有機(jī)相逐漸過渡的梯度結(jié)構(gòu)。MGF1/PP復(fù)合材料的力學(xué)性能和沖擊斷面FESEM結(jié)果均表明MGF1與PP基體具有很好的相容性。與偶聯(lián)劑處理的玻璃纖維增強(qiáng)PP復(fù)合材料相比，有機(jī)硅薄膜層的梯度結(jié)構(gòu)使得纖維與基體間的粘結(jié)強(qiáng)度、應(yīng)力以及能量的傳遞效果

3、明顯改善，從而提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能。 2.利用自制的苯基三乙氧基硅(PTES)和TEOS對玻璃纖維的表面進(jìn)行改性處理，制備了MGF2。纖維的FESEM結(jié)果表明苯基硅氧基團(tuán)(-O-Si-Ph)的引入，使MGF2表面覆蓋的有機(jī)硅薄膜層更加均勻。FTIR分析表明纖維表面具有大量的弱極性苯基基團(tuán)，且有機(jī)硅薄膜層也具備無機(jī)相向有機(jī)相逐漸過渡的梯度結(jié)構(gòu)。MGF2/SAN復(fù)合材料的沖擊斷面的FESEM結(jié)果證實兩相間具有良好的界面作用、分散