国家自然科学基金(51073054)
- 作品数：7 被引量：26H指数：4
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- 国产芳纶上浆剂对聚三唑复合材料力学性能的影响被引量：3
- 2014年
- 目的研究国产芳纶纤维DAF-III表面上浆剂的主要成分及其对复合材料界面性能的影响。方法用丙酮溶剂抽提纤维一定时间,分析对比去除上浆剂前后的纤维和抽提溶液,并制备DAF-III增强的聚三唑树脂复合材料,测试复合材料的力学性能。结果国产DAF-III芳纶纤维的主体结构是聚酰胺苯并咪唑,表面上浆剂主要组分是脂肪族酯类低聚物。溶剂抽提去除了纤维表面大部分上浆剂,裸露的纤维本体存在制备过程中形成的沿纤维方向的大量沟壑;去除上浆剂后,复合材料的ILSS和弯曲强度分别提高了181.2%和56.20%。结论纤维表面上浆剂对纤维以及纤维增强的复合材料力学性能影响显著,纤维与树脂通过机械锚合和氢键作用改善界面粘接。
- 李智鹏扈艳红杜磊刘冬冬
- 关键词：上浆剂纤维增强复合材料DOMESTICARAMID
- 异氰酸酯硅烷处理石英布／PSA树脂复合材料的影响被引量：5
- 2014年
- 设计并选用一种分子结构中带有异氰酸酯基的硅烷偶联剂对石英布进行了表面处理,对比了石英纤维改性对含硅芳炔树脂复合材料部分力学、介电及耐热性能等的影响。结果表明:偶联剂处理石英纤维后,偶联剂与石英纤维表面发生化学键合,明显改善石英纤维与含硅芳炔树脂的界面粘接,复合材料的层间剪切强度比未处理的提高了24.7%,弯曲强度提升了12.4%,偶联剂的加入不会降低复合材料的T g和介电性能。
- 扈艳红梁秀华杜磊
- 关键词：异氰酸酯石英纤维含硅芳炔树脂
- 含端炔硅烷偶联剂处理石英纤维对透波用QF/PSA复合材料界面影响被引量：6
- 2014年
- 运用一种结构中含有端炔的硅烷偶联剂(AG-2),提高透波用石英纤维(QF)/含硅芳炔树脂(PSA)复合材料的界面粘接,运用TGA、XPS、SEM、AFM、表面能分析等表征了偶联剂与纤维、树脂的相互作用。凝胶时间和TGA分析表明AG-2加入对PSA的高温性能影响不大;TGA、XPS、表面能匹配分析等推断AG-2的作用机理为偶联剂分别与纤维表面、树脂基体发生化学偶联,同时增大了QF的表面能,改善了与PSA的表面张力匹配;偶联剂处理后QF/PSA复合材料界面粘结强度增加,复合材料的力学性能提高,层间剪切强度(ILSS)和弯曲强度分别较未处理前提高了34.77%和38.30%。
- 葛宇扈艳红杜磊
- 关键词：石英纤维复合材料界面改性
- 异氰酸酯基硅烷偶联剂改性石英纤维/含硅芳炔复合材料界面被引量：9
- 2013年
- 含硅芳炔树脂是一类有机无机杂化树脂,它的分子极性小,表面能低,与石英纤维复合时的粘结性能差,影响复合材料的力学性能。本文采用一种结构中含有异氰酸酯基的硅烷偶联剂对石英纤维/含硅芳炔复合材料进行改性,实验结果表明经偶联剂改性后复合材料的层间剪切强度有了较大的提高,与未处理的相比可提升41.5%。XPS、表面能分析、AFM、SEM等分析表征推断,偶联剂的改性机理为偶联剂与石英纤维表面活性基团作用,在纤维表面生成极性官能团,增大石英纤维的表面能,改善了与含硅芳炔树脂的界面粘结性能,使得复合材料的层间剪切强度提高。
- 梁秀华扈艳红杜磊黄发荣
- 关键词：异氰酸酯硅烷偶联剂石英纤维界面改性
- 碳纤维不同表面处理及其对聚三唑基复合材料界面性能的影响被引量：6
- 2013年
- 采用高温处理、硝酸氧化、丙酮抽提上浆剂和氨水处理等方法对碳纤维(CF)进行表面处理,采用热压成型制备了CF增强聚三唑树脂(PTA)基复合材料,分析了CF表面处理前后的变化并研究了其对PTA/CF复合材料界面性能的影响。单丝拉伸强度测试结果表明,表面处理后的CF单丝拉伸强度均出现不同程度的下降;接触角测试结果表明,CF与水及PTA丙酮溶液的浸润性均变好;原子力显微镜分析表明,经丙酮抽提后CF表面粗糙度略有下降,而其它几种方法处理后的CF表面粗糙度均有不同程度的提高;X射线光电子能谱揭示高温处理主要是氧化去除CF表面上浆剂,硝酸主要是氧化CF,丙酮主要是物理抽提CF表面上浆剂,而氨水与CF表面发生了化学键合。不同的表面处理均可增加CF的极性,提高CF在PTA胶液中的浸润性能,增强与PTA基体的氢键合,改善CF与PTA基体的界面性能。与未表面处理CF相比,以上4种表面处理的CF增强PTA基复合材料的层间剪切强度均得到提高,提高幅度分别为47.0%,36.7%,63.3%和45.3%,其中氨水处理效果虽然低于丙酮抽提,但其条件温和,操作简便,是一种较好的CF表面处理方法。
- 程平扈艳红黄诚黄诚杜磊
- 关键词：碳纤维表面处理上浆剂氢键
- 异氰酸酯基偶联剂改性PAN基碳纤维增强聚三唑复合材料的研究被引量：1
- 2013年
- 采用异氰酸酯基偶联剂(A1)对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维表面进行处理,制备了碳纤维增强聚三唑(PTA)复合材料;考察了偶联剂A1改性PAN基碳纤维的工艺;对比了溶剂丙酮中水分的影响。结果表明:工业丙酮为溶剂时,加入偶联剂A1缩短了PTA树脂胶液贮存期,需现配现用;偶联剂A1处理PAN基碳纤维,预处理法使T700碳纤维布/增强复合材料剪切强度提高39.2%,迁移法提高9.5%,相比用分析纯丙酮为溶剂的体系,改性效果降低;偶联剂A1在PAN基碳纤维表面生成脲类等极性化合物,增强了与树脂基体的氢键吸附,改善了复合材料的界面粘结,但工业丙酮中的水分消耗了偶联剂的作用基团,过量的杂质削弱了偶联剂与纤维的化学作用。
- 葛雅琨扈艳红杜磊沈程王寒李智鹏葛宇
- 关键词：聚丙烯腈基碳纤维界面改性
- AS-1处理石英纤维对含硅芳炔树脂复合材料界面的影响被引量：3
- 2013年
- 依据石英纤维(QF)与含硅芳炔树脂(PSA)的结构特点,设计合成了一种新的含炔基硅烷偶联剂AS-1。将QF经丙酮抽提后用AS-1进行表面处理,与PSA复合制备了QF-PSA复合材料。通过原子力显微镜(AFM)、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段研究了偶联剂的界面改性效果和机理。分析表明:QF经AS-1处理后,其表面粗糙度增大,丙酮抽提使纤维表面暴露的Si—OH基增多,与AS-1中的Si—OH水解形成Si—O—Si键;经表面处理后的石英纤维与含硅芳炔树脂复合后,AS-1结构中的炔基与含硅芳炔树脂中的炔基在热压成型时固化交联,改善了复合材料的界面黏接。复合材料的层间剪切强度比未经处理的提高了25.3%。
- 董超扈艳红杜磊
- 关键词：界面改性石英纤维
