PLA/苎麻与PVA/苎麻复合材料的制备及其力学性能研究

采用碱-硅烷偶联剂表面复合改性处理,以苎麻织物作为增强材料,分别以聚乳酸(PLA)和聚乙烯醇(PVA)为基体,经过层合热压制备出环保的苎麻织物增强复合材料,对其进行拉伸、弯曲测试,并用SEM进行表征。结果表明,PLA/苎麻、PVA/苎麻复合材料拉伸强度、弯曲强度相比未经表面改性处理复合材料,其提高幅度分别为44.42%、31.45%、35.88%、18.47%。PLA/苎麻、PVA/苎麻增强复合材料纬向拉伸强度和弯曲强度大于经向;SEM结果表明:改性处理后,苎麻纤维表面干净、杂质少,复合材料的界面结合效果较好。PLA基体相较于PVA对苎麻的浸润效果较好。拉伸断裂方式均为韧性断裂,断口参差不齐。     

常压等离子体射流对PBO纤维表面改性

采用常压等离子体射流(APPJ)在不同处理时阃和功率下对聚对苯撑苯并二噁唑(PBO))纤维进行表面改性,以提高其与环氧树脂基体间的界面粘结性能.通过SEM、XPS和静态接触角测试对处理前后纤维的表面形态、元素组成和表面浸润性能进行分析与表征,并采用Micro-bond测试方法测量纤维/环氧问界面剪切强度IFSS,利用单纤维拉伸测试评价等离子体处理对纤维力学性能的损伤.结果表明:PBO纤维经APPJ处理后,表面浸润性能得到改善,IFSS提高了27.85%～130.96%,而纤维强力损伤很小.     

Henequen纤维/PHBV树脂可生物降解复合材料界面粘结性能的研究

本文通过对Henequen纤维表面形态进行改性 ,探讨了提高Henequen纤维与聚羟基丁酸 /戊酸酯 (PH BV)树脂复合材料界面剪切强度的方法。采用氢氧化钠溶液处理纤维和稀PHBV溶液预浸纤维 ,增加纤维的表面积和湿润性以增强纤维与基质间的物理化学作用。Henequen纤维 /PHBV复合材料界面剪切强度的大小用微粘结法 (microbond)测试 ,结果表明纤维经碱处理后再预浸处理可使界面剪切强度从未处理情况下的 5 .0 5MPa提高到 9.5 5MPa,增加了 89%。     

介质阻挡放电等离子体用于苎麻纤维表面改性研究

以氦气为处理气体,使用常压介质阻挡放电等离子体对苎麻纤维表面进行改性处理。测定了处理前后苎麻纤维表面形貌和化学成分变化及与丁二酸丁二醇酯粘结性能改变。结果表明,苎麻纤维经氦气常压等离子体处理后,纤维表面受到不同程度的刻蚀且粗糙度增加,纤维表面的疏水基团有所增加,从而使苎麻纤维与聚丁二酸丁二醇酯的粘结性能得到显著改善。     

氢氧化钠处理对GF/VER复合材料界面及力学性能的影响

为改善玻璃纤维(Glass fiber, GF)与乙烯基酯树脂(Epoxy vinyl ester resin, VER)间界面性能，使用氢氧化钠溶液对GF进行表面改性处理。借助扫描电镜、红外光谱仪、万能材料试验机、摆锤冲击试验机等，分析改性前后GF的表面形态与化学结构的变化。测试改性前后GF/VER复合材料的单丝和纤维束界面剪切强度、弯曲强度、抗冲击强度。研究氢氧化钠处理对GF/VER复合材料的界面性能和力学性能的影响。结果表明：经过氢氧化钠溶液处理后，GF浸润性得到改善，表面变得粗糙，表面活性基团增多。单丝和纤维束的界面剪切强度相比改性前分别提升了25.31%、27.48%。GF/VER复合材料的弯曲强度与抗冲击强度相比改性前分别提升了20.96%、25.40%。     

氧等离子体改性对聚酰亚胺纤维表面性能的影响

为增强聚酰亚胺纤维的界面黏附性能,采用氧等离子体技术对聚酰亚胺纤维进行不同时间的改性处理,借助X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、接触角表面性能测定仪,以及单纤维碎裂法等分析改性处理对聚酰亚胺纤维表面性能的影响。结果表明:在气压为10 Pa,功率为100 W的工艺条件下,采用氧等离子体处理4 min时聚酰亚胺纤维表面改性效果最佳;与原丝相比,此时纤维表面O与C元素含量比增加了108%,含氧基团C—O、C=O的含量分别由7.6%、10.3%增加到20.4%、19.2%;纤维表面产生均匀致密的微裂缝,其与树脂间界面剪切强度由29.88 MPa增加到46.13 MPa,增强率达54%;聚酰亚胺纤维与水的接触角从110°左右减小至55°以下,由疏水表面变为亲水表面。     

牦牛毛的低温等离子体表面改性

为了改善牦牛毛纤维的表面性能,提高其染色性能,研究了低温等离子体表面改性处理牦牛毛对其表面性能的影响。通过SEM分析了处理前后纤维表面形貌的变化,探讨了经氧气和空气等离子体分别处理后,牦牛毛的拉伸强度和染色性能的变化。结果表明,低温等离子体表面改性处理能够刻蚀牦牛毛纤维表面的鳞片,而且空气等离子体的刻蚀效果优于氧气等离子体的刻蚀效果;等离子体处理提高了牦牛毛纤维的染色速率以及染色上染率,同时保持其物理性能即拉伸强度不变。     

环境湿度对常压等离子体处理拒水纤维效果的影响

针对常压等离子体处理过程中水分存在的问题,在空气相对湿度分别为5%、65%和95%时,对超高模量聚乙烯进行常压等离子体处理,测定处理前后纤维的静态接触角以及纤维与树脂间的层间剪切强度,采用原子力显微镜和X射线光电子能谱探测纤维表面的变化。结果表明,处理后纤维表面粗糙度、含氧基团和纤维与树脂间的层间剪切强度增加,静态接触角减小,纤维强度不变。随着环境湿度的增加,纤维静态接触角的减少和纤维与树脂间的层间剪切强度的增加不明显,从而说明在常压等离子体处理拒水性纤维的过程中,空气中的水分有助于提高其处理效果,但不显著。     

温度对碳纤维表面接枝聚丙烯酰胺-丙烯酸乙酯共聚物表面改性效果的影响

采用聚合物接枝的方法在碳纤维表面化学接枝聚合聚丙烯酰胺-丙烯酸乙酯共聚物。探究了反应温度对接枝样品形貌以及界面改性效果的影响。试验表明:当接枝温度为45℃时,碳纤维表面生成了一层表面粗糙、覆盖均匀的聚合物层,纤维各项性能最佳;纤维的表面能大幅度提升,由37.45 m/Nm增加到110.16 m/Nm,提高幅度为194.15%;同时,样品与环氧树脂间的界面结合性能最佳,改性后纤维与环氧树脂间的界面剪切性能由56.45 MPa提高至111.36 MPa,提高了97%。     

回潮率对常压等离子体处理效果的影响

针对常压等离子体处理过程中存在水分的问题,研究回潮率对常压等离子体处理芳纶效果的影响。回潮率分别为0.5%、3.5%和5.5%的3种芳纶经常压等离子处理后,测定其动态接触角以及纤维与树脂间的层间剪切强度,采用原子力显微镜和X射线光电子能谱探测纤维表面发生的物理和化学变化。结果表明,随纤维回潮率的增加,处理后纤维的前进角和后退角减小,而纤维与树脂间的层间剪切强度、纤维表面的粗糙度以及极性基团增加,从而证明了纤维中水分的存在有助于常压等离子体改善芳纶的表面性能。     

Influence of low-temperature plasma treatment on properties of ramie fibers

In this study, ramie fibers were treated under various low-temperature plasma conditions such as different output powers (100, 150, 200, 250, and 300 W) and irradiation times (1, 1.5, 2, 2.5, and 3 min). The effects on fiber surface morphology, contact angle, friction and tensile properties were investigated. The results showed that properties of ramie fibers changed significantly after low-temperature plasma treatment. Compared with the untreated fibers, surface free energy increased 117.0 and 122.9%, friction coefficient improved 10.7 and 13.4% after 1 min-300 W and 3 min-100 W treatment. However, with the higher output power and the prolonged treatment time, low-temperature plasma treatment may cause damage to the tensile property of ramie fiber. Scanning electron microscopy showed that pectin and impurities covering of fibers were removed after low-temperature plasma treatment and alkali treatment, and the surface of ramie fiber was etched by low-temperature plasma treatment. Based on the analysis of experimental results, three groups (1 min-100 W, 2 min-150 W, and 3 min-200 W) were chosen as the following treatment process and compared with alkali treatment. It was found that properties of ramie fibers had more significant change after low-temperature plasma treatment.     

环境湿度对常压等离子体处理拒水纤维效果的影响

针对常压等离子体处理过程中水分存在的问题,在空气相对湿度分别为5％、65％和95％时,对超高模量聚乙烯进行常压等离子体处理,测定处理前后纤维的静态接触角以及纤维与树脂间的层间剪切强度,采用原子力显微镜和X射线光电子能谱探测纤维表面的变化.结果表明,处理后纤维表面粗糙度、含氧基团和纤维与树脂间的层间剪切强度增加,静态接触...     

低温等离子体处理对苎麻织物的深染性研究

本文采用等离子体表面处理、等离子体引发接枝聚合处理及化学整理与等离子体联合处理三种方式,对苎麻织物的氧等离子体改性及深染性进行了研究,系统探讨了等离子体放电时间、功率、真空度与苎麻织物失重率、吸湿性、上染率及深染性的关系.     

N-甲基吗啉-N-氧化物处理苎麻纤维工艺的优化

为提高N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）对苎麻纤维的处理效果,利用正交试验方法优化了其处理工艺,通过测试处理后纤维性能得出：温度为65 ℃、NMMO 质量分数为 30%、处理时间为 20 min 时苎麻纤维的综合性能达到最佳;处理后纤维中既无 NMMO 分子残留,也没有生成新的纤维素;最佳工艺条件下,苎麻纤维的断裂强度和结晶度分别下降了23.84%和21.08%,线密度、断裂伸长率和断裂回转数分别增加了11.05%、41.36%和57.53%,苎麻纤维的综合性能较未处理时有较大提升。     

等离子体处理对丙纶纤维表面接触角的影响

论述了等离子体处理后丙纶纤维表面形态以及接触角的变化。利用基于Wilhelmy原理的接触角测量仪测量了纤维的动态接触角,为表征纤维的润湿性能提供了一种很好的途径。通过比较分析得出了等离子体处理后丙纶纤维的表面形态和表面接触角的关系。     

芳纶纤维的冷等离子体处理及其老化性能

为改善芳纶纤维与树脂基体之间的黏结性,采用氮气冷等离子体技术对芳纶纤维进行改性,借助扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪及接触角测量仪观察和分析纤维的表面形貌、化学组分、表面润湿性及表面能的变化。结果表明：样品处理后24 h内,纤维表面粗糙度提高,C 含量减少,N 和 O 含量增加,接触角由疏水转变为亲水,表面能增大;随着放置时间的延长,纤维表面粗糙度保持不变,非极性基团C—C 和C—H 含量增加,极性基团C—N、C—O 和NH—CO 含量减少,表面能降低,接触角增大,最后趋于稳定;放置28d后,接触角比未处理纤维降低了27.8°,表面能提升了87%,表明冷等离子体对表面的刻蚀和改性是永久的。     

苎麻纤维的碱性复合生物酶脱胶工艺研究

通过预处理、复合酶处理和碱精炼工艺对苎麻纤维进行脱胶处理,得到优化的碱性复合生物酶脱胶工艺:将乙二胺四乙酸二钠水溶液预处理的苎麻纤维通过果胶酶(40 g/L)和漆酶(10 g/L)的复合酶在52℃处理3 h;随后,在100℃通过NaOH水溶液(10 g/L)继续处理3 h.通过该工艺处理后的苎麻纤维残胶率为4.8％,断...