低温等离子体表面处理对超高分子量聚乙烯纤维-环氧树脂粘接性能的影响及机理

超高分子量聚乙烯纤维与环氧树脂的粘接性能很差,给高性能轻型复合材料的研制带来困难。本文采用低温等离子体对纤维表面进行处理。结果表明,处理后的纤维表面能提高,使环氧树脂能良好地浸润纤维,纤维与环氧树脂间粘接强度可提高5-8倍。粘接性能改善的原因是:由表面引入的多种含氧基团所形成的化学键力,由表面刻蚀坑产生的机械嵌合力。      

低温等离子体表面处理对超高分子量聚乙烯纤维-环氧树脂粘接性能的影响及机理

超高分子量聚乙烯纤维与环氧树脂的粘接性能很差,给高性能轻型复合材料的研制带来困难。本文采用低温等离子体对纤维表面进行处理。结果表明,处理后的纤维表面能提高,使环氧树脂能良好地浸润纤维,纤维与环氧树脂间粘接强度可提高5-8倍。粘接性能改善的原因是:由表面引入的多种含氧基团所形成的化学键力,由表面刻蚀坑产生的机械嵌合力。     

电晕处理对超高分子量聚乙烯纤维表面性能的影响

对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维表面进行了电晕处理,用XPS,FT-IR和SEM研究了处理前后纤维表面化学结构及物理结构的变化,通过单丝拔出试验和短梁剪切试验评价了UHMWPE纤维与树脂基体的微宏观界面粘接性能,结果表明：经电晕处理后,UHMWPE纤维表面含氧量增多,含氧基团数量与种类增加,表面浸润性得到改善,纤维与基体的界面粘结强度（Ts）提高幅度可达535％,短梁剪切强度TNOL提高了40％以上．     

PLASMA SURFACE TREATMENT OF ULTRA-HIGH MOLECULAR WEIGHT POLYETHYLENE FIBRES YUAN Chaoting GAO Shangling MU Qiwu(Chongqing Institute of Architecture and Engineering)——DING Yiping(Textiel Academy,Ministry of Textile Industry)

本文采用低温等离子体对超高分子量聚乙烯纤维进行表面处理,以改善其与环氧树脂的粘接性能,为进一步研制高性能轻型复合材料提供科学依据。实验结果表明处理后的纤维表面能大大提高,使环氧树脂能良好地浸润纤维;纤维与环氧树脂间粘接强度可提高近5—10倍。本文进一步分析了粘接性能改善的原因,并对粘接强度做出贡献的各种作用进行了综合的定量分析。     

超高分子量聚乙烯纤维的低温等离子处理

研究了超高分子量聚乙烯纤维的低温等离子表面处理。经低温等离子处理,超高分子量聚乙烯纤维对乙二醇的浸润性提高,接触角降低,纤维表面产生了活性自由基,纤维对亚甲基蓝的吸附性增强。等离子处理使纤维含氧量增加,表面产生沟槽,比表面积增大,纤维/环氧复合材料的层间剪切强度提高3倍以上。     

超高分子量聚乙烯纤维表面改性的研究进展

介绍了超高贫子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的各种表面改性方法,如低温等离子体改性、辐照接枝改性、化学氧化法改性等,重点讨论了这些方法对纤维复合材料的粘接性能和力学性能的影响,并对主要的纤维表面改性方法所具备的工艺特点、处理效果以及成本等作了对比分析,特别关注了近年来UHMWPE纤维的各种表面改性技术的进展,介绍了改性UHMWPE纤维的性能表征方法,对超高分子量聚乙烯纤维表面改性技术的工业化应用提出建议.     

超高分子量聚乙烯纤维表面的铬酸处理及表征

针对超高分子量聚乙烯纤维表面粘接性差的缺点,采用铬酸对其进行了表面处理.根据处理温度与处理后纤维强力的损失的关系,以及不同处理温度下的纤维表面的电镜照片形貌确定了最佳的处理温度为85℃;根据处理过纤维与未处理的纤维的红外图谱的差异对铬酸处理的氧化机理进行了探讨,确定在纤维表面生成了羟基、羰基、羧基等极性的对纤维具有浸润性的基团;借助自行设计的单丝拔出实验装置以及压制复合材料测试其层间剪切强度,对纤维表面处理后的粘接性进行了表征,发现采用适当的纤维处理工艺、选择合适的树脂基体可以使纤维的粘接性提高60%以上.     

超高分子量聚乙烯纤维紫外接枝处理

以超高分子量聚乙烯纤维布为处理对象,研究了紫外接枝处理过程中各种因素对处理后复合材料层间剪切强度的影响,发现以丙烯酰胺为接枝单体时的处理效果最好,并用扫描电镜、红外光谱以及XPS研究了纤维处理前后表面性能、表面形貌的变化。      

超高分子量聚乙烯纤维表面改性及其界面性能研究进展

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维因具有高化学稳定性,高机械性能和低成本等优点而成为理想增强材料之一。然而,规整的非极性分子链结构致使UHMWPE纤维结晶度高、与树脂基体之间几乎无化学键合,本文因而与树脂的粘合性差。为此已经进行了许多纤维表面处理的工作,如紫外辐射、等离子体处理、聚合物涂层等。主要从湿法化学改性和干法化学改性这两方面入手,总结归纳了目前超高分子量聚乙烯纤维的界面改性研究现状,从物理和化学两个方面揭示界面增强机理以及界面性能与复合材料力学性能的关系,为超高分子量聚乙烯纤维的界面结构设计和改性提供科学理论依据和技术指导。