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(duì)纖維的性能特點(diǎn)、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(gè)方面對(duì)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(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了正交設(shè)計(jì),并采用單絲斷裂強(qiáng)度、紅外光譜、掃描電鏡、接觸角實(shí)驗(yàn)分別表征了纖維強(qiáng)度、表面官能團(tuán)、微觀表面形貌、浸潤(rùn)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(shù)脂復(fù)合的界面。并對(duì)反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)

2、行了推測(cè)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方差分析發(fā)現(xiàn):溫度對(duì)纖維浸潤(rùn)性的影響顯著,濃度和時(shí)間對(duì)浸潤(rùn)性的影響不大；而就強(qiáng)度而言,濃度和時(shí)間對(duì)纖維的強(qiáng)度的影響顯著,溫度對(duì)纖維強(qiáng)度的影響不顯著。因此為了獲得最好的浸潤(rùn)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(duì)纖維的強(qiáng)度幾乎無(wú)損傷。而處理后纖維的浸潤(rùn)性得到進(jìn)一步的提高。另外,從

3、纖維和環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的劈裂面來(lái)看,處理后的纖維表面粘有更多的樹(shù)脂,纖維與樹(shù)脂之間的界面模糊,且有大量絲狀剝離,同時(shí)纖維本身也發(fā)生微纖化軸向劈裂破壞,說(shuō)明處理后的纖維與樹(shù)脂形成了良好的界面。通過(guò)對(duì)纖維與樹(shù)脂界面剪切強(qiáng)度的測(cè)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(shì),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(shù)脂為基體制成耐摩擦復(fù)合材料。結(jié)果表明PP