等离子接枝处理玄武岩纤维表面的机理研究.pdf

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。鞠瀚谂甶蠢;量瞻菇鬻誊”等离子接枝处理玄武岩纤维表面的机理研究李伟娜,申士杰‘,马春梅实验部分玄武岩纤维是一种无机矿物纤维,具有耐高温、耐腐蚀、耐磨、抗辐射等一系列性能特点,因此在某些应用领域完全可以替代玻璃纤维乃至价格昂贵的碳纤维,应用前景十分广阔¨O宋銮扛春材料且韵宋T銮坎牧系氖髦春喜料,具有很高的强度和强重比,而增强纤维和树脂基体的界面则是复合材料中极为重要的微结构,它不但是复合材料中增强相和基体相连接的纽带,也是应力及其他信息传递的桥梁。通过控制界面层结构来调节界面性能以适应不同环境的需要是纤维增强聚合物基复合材料的研究目的之一【为了使纤维与树脂具有更好的粘结界面,通常表面的活性官能团增多,从而达到改善纤维与树脂之间结合状况的目的∞胡T诠柰榕剂<寥芤褐信联剂水解,长链的烷基被羟基取代,形成了硅醇键一U庑┧獠墓璐技捎胂宋砻娴墓璐键发生反应脱水生成一籗琄、玄武岩纤维的主要成分是骸篛。、:氩A宋幕ё槌杉O嗨啤緇。用等离子对碳纤维表面处理的报道很多,而对玻璃纤维、玄武岩纤维表面处理的报道却不多。李志军¨¨研究了等离子体对玻璃纤维处理的机理,表明等离子体处理可以使玻璃纤维表面的官能团发生变化,产生轻微刻蚀,扩大玻璃纤维的有效接触面积,改善基体对玻璃纤维的浸润状况,使玻璃纤维作为增强体的复合材料的力学性能提高倍,改善了复合材料的耐湿热稳定性。本文将采用等离子接枝处理的方法对玄武岩纤枝处理后纤维表面物理变化和化学变化,为更深入研究复合材料界面上树脂与纤维之间的界面结合奠定基础。实验材料与设备玄武岩纤维布:辽宁省营口市建筑材料研究所,主要性能参数:纤维平均直径≤穖,含水率≤等离子设备:型微波等离子装置,天津工化学试剂:硅烷偶联剂,上海耀华化工厂;马来酸酐Т浚还趸郊柞摘要:采用等离子接枝法分另孕溲蚁宋处理玄武岩纤维、硇溲蚁宋斜砻娲恚芯康壤胱接枝马来酸酐对纤维表面产生的影响。采用、蚐分别表征处理纤维表面的微观形态变化。结果表明,马来酸酐需要对纤维表面进行处理3S玫氖桥剂<链理纤维,使其表面吸附一定量的偶联剂∞蚨宋纤维表面的作用机理如图尽维织物进行表面处理,从微观的角度考察等离子接%,软化温度≥P浴ィ嵝韵凳业大学。Т俊年已经成功接枝到、—甂三种纤维表面上,并在纤维表面引入官能团。经等离子接枝处理后,三种纤维表面的疌增大,其中—。关键词:玄武岩纤维;等离子接枝;马来酸酐中图分类号:文献标识码:文章编号:———与纤维表面的作用机理本┝忠荡笱Р牧嫌爰际跹г海本豢≥图收稿日期:基金项目:国家“十二五”翁作者简介:李伟娜,女,硕士研究生,主要从事纤维增强树脂复合材料的研究。通讯作者:申士杰,男,教授,主要从事木材/玄武岩连续纤维复合材料制造技术的研究,畁。’;——痜筘!猯跦癷岛,如
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峁治鲇胩致即苩试验方法宋娜却将纤维置于娴母稍锵渲校尤去除纤维表面原有的浸润剂。剂<链将纤维布分别放人配制好的ヅǘ鹊溶液中,浸泡,取出,放人娴干燥箱中干燥,以加速偶联剂与纤维表面的反应,取出,得到蚄处理的玄武岩纤维布甂、.壤胱咏又Υ分别将、、放人等离子装置中,放电功率为,处理时间为,将处理后的纤维布立即放人/穆砝此狒芤中,以过氧化苯甲酰作为引发剂,浸泡后取出,在娴母稍锵渲泻娓伞测试结果与分析等离子接枝处理前后玄武岩纤维的测试结果见图M中曲线、分别为未处理、