芳綸纖維-雙馬來酰亞胺樹脂復合材料的研究.pdf

1、先進樹脂基復合材料以其輕質(zhì)、高比強、高比模、耐高溫和極強的材料.性能可設(shè)計性而成為發(fā)展迅猛的高技術(shù)材料之一。芳綸纖維(Kevlar)是一種高性能有機纖維,雙馬來酰亞胺(BMI)樹脂是一種性能優(yōu)良的耐高溫熱固性樹脂,因此芳綸纖維與雙馬來酰亞胺樹脂的有機結(jié)合可望獲得性能更加優(yōu)異的復合材料,但是由于芳綸纖維表面化學活性低,缺少極性官能團,而且纖維結(jié)晶度高,表面光滑,致使纖維與樹脂基體的界面粘結(jié)性能差,不能獲得性能優(yōu)異的先進聚合物基復合材料。本

2、文針對芳綸纖維復合材料存在的瓶頸問題,展開了相關(guān)研究。
　　 首先,采用三種不同處理方法(磷酸處理、氧氣等離子體處理和偶聯(lián)劑改性結(jié)合等離子體處理)對芳綸纖維進行了表面改性,通過考察纖維表面化學結(jié)構(gòu)、元素組成、表面形貌以及表面粗糙度的變化,研究了不同處理方法對芳綸纖維表面性能的影響；同時對氧氣等離子體處理的芳綸纖維進行了時效性分析。研究發(fā)現(xiàn),處理后的纖維表面引入了大量的含氧基團,并產(chǎn)生了明顯的刻蝕作用；等離子體處理后的纖維表面的化

3、學組成隨著儲存時間延長發(fā)生了明顯的退化效應,這可能與等離子體處理之后的纖維表面極性基團發(fā)生重排、翻轉(zhuǎn)有關(guān)。
　　 其次,利用溶液預浸漬工藝和高溫模壓成型技術(shù)制備了未表面處理及經(jīng)表面處理的纖維組成的Kevlar／BMI復合材料。通過研究復合材料的層間剪切強度(ILSS)、吸水率和界面破壞機理研究復合材料的界面粘結(jié)性能。研究結(jié)果表明,與未經(jīng)表面處理的纖維制得的復合材料相比,由經(jīng)表面處理的Kevlar組成的復合材料具有高的層間剪切強度