电子束辐射接枝对PAN基碳纤维的表面改性

采用电子束加速器辐射接枝方法对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维进行表面改性,研究了接枝单体种类对接枝率及其环氧树脂基复合材料力学性能的影响,分析了辐射接枝前后PAN基碳纤维的表面形貌与化学结构以及其复合材料界面断口的形貌变化。结果表明:电子束辐射接枝改性的PAN基碳纤维表面粗糙度增加,表面活性官能团增多,与树脂的机械锲合作用增强,其树脂基复合材料断口表而较为平整;乙二胺/水溶液体系是辐射接枝改性的理想溶液,在200 kGy的电子束辐射下,PAN基碳纤维表面的接枝率为6.66%,复合材料的层间剪切强度提高了45.1%。     

氨水预处理时间对PAN原丝结构和性能的影响

为了研究90℃下氨水预处理时间对聚丙烯腈( PAN)原丝结构和性能的影响,采用傅里叶转变红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)、纤维收缩率和差示扫描量热分析(DSC)对氨水预处理前后PAN原丝的结构转变和热性能变化进行表征分析.结果表明,氨水预处理引发了PAN原丝的环化反应,使得原丝颜色由最初的白色变为黄色,并且延长氨水预处理的时间可有效增加原丝中的-C＝N-C＝N-结构;此外,未经处理的原丝在热稳定化过程中的加热速率不能超过4℃/min,而氨水预处理则能提升原丝可承受的最大加热速率,当预处理时间达到30 min时可使原丝能承受的最大加热速率提高到6℃/min.     

化学接枝对碳纤维结构及性能的影响

为了提高碳纤维/环氧树脂复合材料界面粘结性能,利用化学接枝法对碳纤维表面进行改性,通过加入引发剂和分步反应等方法,改善了传统化学接枝法反应温度高、时间长的缺点。利用XPS、Raman、SEM、电子万能材料试验机研究了改性前后碳纤维的结构及其复合材料性能的变化。结果表明,碳纤维经过氧化、接枝反应,表面活性官能团的含量和粗糙度增加,复合材料的层间剪切强度增加。在相同条件下,接枝乙二胺、乙二醇的碳纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度分别提高了52.5%和47.9%,相比而言,乙二胺是较为理想的接枝单体。     

光致交联对吸油膨胀橡胶使用性能的影响

研究了交联剂用量对吸油膨胀橡胶性能的影响,采用傅里叶转变红外光谱(FT-IR)、热失重分析(TGA)、饱和吸油倍率和吸油速率对加入不同过氧化二异丙苯(DCP)剂量的吸油橡胶的结构、热性能、饱和吸油倍率和吸油速率进行表征。结果表明,随着DCP加入量的增大,参与副反应的丙烯酸丁酯有所增加,吸油橡胶的耐热性能和饱和吸油倍率得到有效提高;而在相同时间段里的吸油速率则呈现出先升高后降低的趋势。     

废轮胎胎面胶粉/聚丙烯酸丁酯吸油膨胀材料预聚体的制备及性能研究

废轮胎胎面胶粉(WTR)加入到一定量的丙烯酸丁酯(nBA)中,再加入适量BPO,常温下搅拌后静置一段时间可得均一的黑色凝胶,该凝胶可作为预聚体进一步反应成型,得到WTR/PBA吸油膨胀材料。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)测试,证明该凝胶的生成是因为在有WTR存在的情况下,BPO可在常温下引发nBA反应,生成丙烯酸丁酯均聚物,还有部分丙烯酸丁酯接枝于WTR上,单体转化率在10%～20%之间。流变性能测试证明该凝胶属于宾汉流体。预聚体加入交联剂DVB后进一步反应得到的混合材料饱和吸油量随交联剂用量的增大先增大后减小,在交联剂用量为1%时达到最大,吸汽油量为6.2 g/g,在60min左右达到吸油平衡。动态机械分析(DMA)和扫描电镜(SEM)观察证明该体系具有很好的相容性。