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《常溫常壓射頻等離子對pbo纖維的表面處理》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要常溫常壓射頻等離子對PBO纖維表面處理聚對苯基苯并二嗯唑【Poly(p.phenylene.2,6-benzobisoxazole),簡稱PB01纖維是由PBO聚合物經(jīng)過液晶紡絲技術(shù)制得的高性能纖維。在比強(qiáng)度、比模量、耐熱性和阻燃性方面的特殊性能而被廣泛應(yīng)用。但因其表面光滑、表面活性低且呈極強(qiáng)的化學(xué)惰性,與樹脂基體的界面粘接很差,故嚴(yán)重地制約了它在高性能復(fù)合材料中的應(yīng)用。因此對PBO纖維進(jìn)行表面改性,提高纖維表面極性,這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破將使PBO纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的開發(fā)具有重要意義,并且對于航天、航空和國防等高新技術(shù)領(lǐng)域復(fù)合材料
2、的更新?lián)Q代產(chǎn)生推動作用。與傳統(tǒng)的化學(xué)和物理改性方法相比較,常溫常壓等離子處理的方法由于纖維的表面反應(yīng)易于控制,對本體損傷較小,對表面極端惰性的高聚物有明顯的改性效果,而且適合連續(xù)化生產(chǎn),能夠在線配套。本文主要研究了PBO纖維經(jīng)常溫常壓射頻等離子表面處理后與環(huán)氧樹脂的界面剪切強(qiáng)度及粘合力的變化,研究表明:(1.)經(jīng)低溫等離子體表面處理PBO纖維在表面引入了極性基團(tuán),表面元素組成有較大改善,纖維表面被等離子體刻蝕,與環(huán)氧樹脂鍵合、機(jī)械鎖聯(lián)。界面剪切強(qiáng)度提高50-_80%左右;纖維強(qiáng)度損失很小。(2)PBO纖維經(jīng)低溫等離子體處理,對界面剪切影
3、響力增大,ILSS提高。(3)經(jīng)SEM觀察分析,低溫等離子體表面處理PBO纖維的破壞首先發(fā)生在纖維表層,呈剪切破壞。(4)處理時間不易過長,過長容易造成對纖維本科的過度刻蝕。(5)可適當(dāng)添加表面偶聯(lián)劑,以進(jìn)一步控制反應(yīng),提高效果。(6)經(jīng)等離子處理后纖維的浸潤性得到很大的改善,浸潤角減小·未處理過的纖維接觸角大于100度,氬氣和氬氧混合氣對纖維處理后的接觸角變?yōu)?6和67.3度。說明常溫常壓射頻等離子體對PBO纖維表面的作用增加了纖維表面的粗糙程度,使接觸角減小。(7)由紅外分析結(jié)果表明:纖維表面經(jīng)等離子處理后由于最終殘留自北京化工大學(xué)
4、碩士學(xué)位論文由基的作用,與空氣接觸后會在材料表面形成親水基團(tuán),羥基含量大為提高,潤濕性改善,當(dāng)其與樹脂復(fù)合時,二者的界面粘結(jié)性得到改善,單纖維拔出強(qiáng)度得以提高。關(guān)鍵詞:PBO纖維,表面處理,等離子體Il摘要Surfacemodi6cationofPBO6berViaIow-temperatureplasmaABSTRACTPoly(p·phenylene一2,6-benzobisoxazole),referredtoPBO,PBOfiberisaliquidc巧stalpolymertechnologysystemiIlthespiIl
5、ningofhigh—perfb加加cefibeLInstren舀h,themodulus,heatresistanceandname—retardantpropertiesofthespecial,itiswidelyused.ButwithitssmoothsurfaCe,surfaceactiVityw勰Ver),lowa11dthechemicalillertia,andresin.basedinterfacebondingofthepoor'itseVerelyrestriCtedthehigll·pe向加anceCompos
6、itemateriaJsiIltheapplication.SothePBOfiberwasundersurfacemodification,iIlcreasingfmersu舭epola慨thekeytechnologybreal【throughswillenablethePB0舶erreillforcedcoInpositematerialsdeVelopmentisofgreatsignificance,andfortheaerospaCe,aviationanddefensefields,such鶴higll—techcompo
7、sitematerialsUp胂dingofacatalyticrole.WiththetraditionaJchemiCalandphysicalmodificationmethods,comparedtoatnomaltemperature徹dpressurepl弱maprocessingmethodbecauseofthefibersu血cereactioneasytoControl,thesmallerbodyinjuⅨtheextremeineniaofthesurfaceofthepolymersignifiCaIltlym
8、odifiedeffect,butalsosuitableforContinuousproduction,withonlinematching.nispaperstIldiesonaregularPBOfm