硅烷改性PPTA纤维的表面粘结性能研究

采用未干燥的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维,以乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)溶液对其进行表面改性,分析了改性前后PPTA纤维的表面元素、形貌结构以及力学性能的变化,并通过微脱胶法和激光拉曼光谱法研究了PPTA纤维/环氧树脂复合材料的界面剪切强度。结果表明:经VTMS溶液改性后,PPTA纤维表面产生了新的极性官能团,表面粗糙度增加;随着VTMS溶液浓度增大或处理时间增加,PPTA纤维/环氧树脂界面剪切强度逐渐增大,PPTA纤维的力学性能略为降低;较佳改性处理条件为VTMS溶液质量分数6%,处理时间5 min;经VTMS溶液改性处理后,PPTA纤维与树脂间的粘接性能提高,延缓了纤维轴向应力的传递。     

芳纶浆粕增强橡胶密封垫材料的研究

以丁腈橡胶（NBR）为基材,芳纶浆粕（PPTA）和白炭黑为增强材料制备了NBR/PPTA复合材料,研究了PPTA和白炭黑用量以及硫化条件对复合材料性能的影响。结果表明,PPTA可与NBR形成良好的填料/橡胶界面作用;复合材料在平行和垂直纤维方向具有明显的各向异性;在PPTA/白炭黑配比一定和适宜硫化条件下,复合材料具有优异的综合性能。     

芳纶纤维的表面修饰及其与橡胶粘合性能的研究

采用多巴胺仿生修饰及二次功能化处理方法,对对位芳纶（PPTA）纤维进行表面改性,研究改性前后PPTA纤维与橡胶的粘合性能。结果表明：经多巴胺溶液浸泡4 h后,PPTA纤维表面沉积了聚多巴胺层;用偶联剂KH570和乙二醇二缩水甘油醚（EGDE）二次功能化处理后,在PPTA纤维表面分别引入C=C和环氧官能团;多巴胺仿生修饰、偶联剂KH570二次功能化处理的PPTA纤维经间苯二酚-甲醛-胶乳（RFL）浸渍液浸渍处理后,其抽出力比未改性PPTA纤维提高83. 6%;PPTA纤维用多巴胺仿生修饰、EGDE二次功能化处理和RFL浸渍液浸渍的效果优于传统二浴法浸渍的效果。     

低温溶液缩聚PPTA共聚物的直接湿法纺丝研究

采用低温溶液缩聚法,在聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)聚合体系中引入了一定量的4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA),制备出了高黏度的改性PPTA纺丝原液,并直接进行湿法纺丝;研究了使用不同黏度的纺丝原液时,拉伸倍数、凝固浴温度、凝固浴浓度等纺丝工艺条件对初生纤维力学性能的影响,确定了最佳的湿法纺丝条件;借助扫描电镜、热重分析仪、红外光谱、X射线衍射对纤维的结构和性能进行了表征。结果表明:4,4'-ODA被成功地引入到PPTA中,但改性PPTA的结晶性能和耐热性能下降;当改性PPTA纺丝原液的比浓对数黏度(ηinh)从2.12 dL/g增大至2.58 dL/g,拉伸倍数从1.25增加至2.27时,改性PPTA纤维的强度均有所增加;最佳纺丝条件为改性PPTA的ηinh2.58 dL/g,纺丝温度50℃,拉伸倍数2.27,凝固浴为N-甲基吡咯烷酮与水的体积比1∶9,凝固浴温度30℃,在此条件下可制得改性PPTA初生纤维的断裂强度为4.22 cN/dtex,断裂伸长率为24.9%,模量为105.98 cN/dtex。     

不同纤维在四丙氟橡胶中的应用研究

将聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维、碳纤维(CF)、聚四氟乙烯(PTFE)纤维和聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维4种短纤维添加到四丙氟橡胶(FEPM)中制备复合材料FEPM/PPTA、FEPM/CF、FEPM/PTFE、FEPM/PBO,并研究了复合材料的硫化特性、力学性能、耐热性能和耐热氧老化性能。结果表明：FEPM/CF的扭矩差(M_H-M_L)最大、综合力学性能最佳,FEPM/PPTA与FEPM/PBO的耐热性和耐热氧老化性优于其他两种复合材料。     

对位芳纶纤维的表面修饰及其与橡胶粘合性能的研究

采用多巴胺仿生修饰及二次功能化处理方法,对对位芳纶(PPTA)纤维进行表面改性,研究改性前后PPTA纤维与橡胶的粘合性能。结果表明:经多巴胺溶液浸泡4 h后,PPTA纤维表面沉积了聚多巴胺层;用偶联剂KH570和乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)二次功能化处理后,在PPTA纤维表面分别引入C=C和环氧官能团;多巴胺仿生修饰、偶联剂KH570二次功能化处理的PPTA纤维经间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)浸渍液浸渍处理后,其抽出力比未改性PPTA纤维提高83.6%;PPTA纤维用多巴胺仿生修饰、EGDE二次功能化处理和RFL浸渍液浸渍的效果优于传统二浴法浸渍的效果。     

废弃芳纶粉末环氧化改性及其固化物性能

针对国内对位芳纶（PPTA）在实际生产中产生的低分子量PPTA粉末,探讨了一种有效回收再利用的方法。本文以低分子量PPTA为原料、环氧氯丙烷为改性剂,采用金属化/取代反应,制备了环氧氯丙烷（ECH）修饰的PPTA（PPTAGE）,并通过单因素实验优化了PPTAGE合成条件。结果表明：合成条件为m(ECH）∶m(PPTA)=3∶1、NaH用量（与总投料量质量之比）0.4%、反应温度80℃、反应时间4.5h时,PPTAGE接触角最小,纤维表面能最佳。将改性前后的芳纶分别作为环氧树脂的填料,得到固化物样条,研究了PPTAGE对环氧树脂复合材料力学性能的影响。固化物力学性能研究表明,PPTAGE可以在一定程度上提高与环氧树脂基体的黏合,在添加量为1%时,复合材料的力学性能达到最佳;热重（TGA）分析表明,固化物热稳定性较PPTA/E-51有所提高;扫描电镜（SEM）测试表明,PPTAGE/E-51冲击断裂面为韧性断裂。     

秸秆纤维的改性对PBS复合材料性能的影响

采用改性剂改性后的玉米秸秆纤维增强聚丁二酸丁二醇酯(PBS),利用热压工艺得到了秸秆纤维/PBS复合材料;研究了苯甲酸、硬脂酸、硅烷、壳聚糖及乙酸5种改性剂对经超声波处理后的秸秆纤维/PBS复合材料性能的影响;采用EDS、SEM、FTIR及WXRD对改性前后的纤维及复合材料进行了分析.研究结果表明:5种改性剂对纤维均有改性效果,苯甲酸质量分数为2%-3%时,复合材料力学性能最优.     

短碳纤维增强PC/ABS合金及力学性能分析

以改性短碳纤维为增强材料增强PC/ABS合金,采用熔融共混的方法制备了PC/ABS短碳纤维复合材料,研究了复合材料样条的力学性能与短碳纤维含量的关系。扫描电镜和红外光谱分析表明,纤维的改性有利于其与PC/ABS合金的结合。拉伸性能测试结果表明,3和6 mm改性碳纤维均能提高复合材料的拉伸强度,3 mm碳纤维复合材料优于6 mm。当3 mm的改性碳纤维复合材料添加量为10%时,复合材料的拉伸强度比含3%碳纤的复合材料提高了35. 52%;动态力学性能测试结果表明,添加改性碳纤维能提高复合材料的储能模量,增强复合材料的刚性。     

碳纳米管/芳纶纤维复合增强PVC材料的性能研究

通过共价及非共价结合方式制备2种碳纳米管/芳纶纤维(CNTs/PPTA和CNTs-NH2/PPTA)复合材料,并用作聚氯乙烯(PVC)薄膜的增强体,利用透射电镜、扫描电镜、光学显微镜等对2种碳纳米管/芳纶纤维复合材料的表面形貌进行表征,并对PVC薄膜进行力学性能研究。结果表明:共价结合碳纳米管复合材料在PVC基体中分散性优于非共价结合碳纳米管复合材料;在碳纳米管分散良好的情况下,当CNTs-NH2/PPTA质量分数为0.25%时,PVC薄膜的断裂伸长率最高可达800%。     

秸秆纤维对PBS复合材料的性能影响研究

采用秸秆纤维对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)进行改性,利用热压工艺得到了PBS/秸秆纤维复合材料;研究了秸秆纤维的添加量、处理工艺、偶联剂种类及添加量对PBS/秸秆纤维复合材料力学性能的影响;采用扫描电子显微镜观察了PBS/秸秆纤维复合材料的断裂面形貌.研究结果表明:采用质量分数为1.5%的壳聚糖作为偶联剂,得到的PBS/秸秆纤维复合材料的力学性能最好.     

聚氯乙烯/芳纶建筑管材的制备及阻燃性能研究

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)作为芳纶纤维,与聚氯乙烯(PVC)共混,制备PVC/PPTA复合材料,并对复合材料的热稳定性、力学性能、阻燃性能以及耐久性进行研究。结果表明:当PPTA含量为4.5 g,PVC/PPTA的热稳定性最好,并且拉伸强度、断裂伸长率以及弯曲强度均达到最大值,分别为68.9 MPa、254%以及43.6 MPa。PPTA的加入能够提高复合材料的阻燃性能,PVC/PPTA-3的LOI值达到43.6%,与PVC相比,热释放峰值降低30.6%。PVC/PPTA-3经过高温老化,耐久性能下降程度较小,说明其可以有效用于阻燃建筑管材。     

GF增强PP/苎麻纤维复合材料的制备及其性能研究

采用非织造-模压工艺,以苎麻纤维为增强体和聚丙烯(PP)纤维制备了PP/苎麻纤维复合材料,然后添加玻璃纤维(GF)对PP/苎麻纤维复合材料进行增强改性。分别研究了不同含量苎麻纤维、GF对复合材料弯曲性能、剪切性能及吸水性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了改性前后复合材料界面结合的微观形貌变化。结果表明,当PP/苎麻纤维复合材料中苎麻纤维体积分数为40%时,复合材料的弯曲、剪切性能最优;当添加体积分数为5%的GF和35%的苎麻纤维时,PP/GF/苎麻纤维复合材料弯曲强度、弯曲弹性模量、层间剪切强度分别增加18.48%,10.22%和31.41%,且复合材料吸水率最小。     

石英纤维织物增强复合材料性能研究

本文分别研究了QW280和TC 8/3-K-TO石英纤维织物/改性环氧树脂复合材料的力学性能和介电性能,结果表明QW280/改性环氧树脂复合材料与TC 8/3-K-TO/改性环氧树脂复合材料力学性能和介电性能基本相当.     

磷酸表面改性Kevlar纤维及其复合材料性能的研究

采用磷酸溶液对芳纶纤维(Kevlar)进行了表面改性,通过考察其表面化学结构、元素组成、表面形貌及表面粗糙度的变化研究了磷酸对Kevlar纤维表面改性的效果.结果发现,改性后的纤维表面引入了含氧基团,并产生了明显的刻蚀作用.利用溶液预浸渍工艺和高温模压成型技术制备了Kevlar增强双马来酰亚胺树脂(BMI)复合材料,通...     

稻壳/聚丙烯绿色复合材料的制备及性能研究

采用氢氧化钠-氨基硅油对稻壳纤维进行了表面改性,并制备了性能优异的稻壳/聚丙烯绿色复合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、力学性能测试、吸水率测试等研究了氢氧化钠-氨基硅油改性对稻壳以及稻壳/PP复合材料性能的影响。结果表明,氢氧化钠-氨基硅油改性能够改善稻壳与聚丙烯基体之间的相容性,提高复合材料的综合性能。其中,稻壳的热稳定性以及复合材料的冲击强度得到显著改善,复合材料吸水率显著降低。     

芳纶1414增强ABS复合材料的性能研究

用短切芳纶1414(PPTA)对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂进行增强改性,利用扫描电镜、热失重分析和力学性能测试等方法分析了ABS/PPTA复合材料的断面形态结构、热性能和力学性能。结果表明:当PPTA用量为5份时,ABS/PPTA复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别比纯ABS树脂提高了11%和29%,弯曲强度和弯曲模量分别增至78.8MPa和2.9GPa;PPTA可增强ABS树脂在高温时的热稳定性,降低最大失重速率并,提高残炭量。     

剑麻/石墨/聚氯乙烯电磁屏蔽材料制备与性能研究

用石墨对剑麻纤维蒸汽爆破原位包覆改性,研制出一种剑麻/石墨/聚氯乙烯复合的低成本屏蔽材料,并研究了该材料的屏蔽性能和力学性能。结果表明,通过石墨对剑麻纤维蒸汽爆破原位包覆改性,提高了复合材料的屏蔽效能,当石墨改性剑麻(GMSF)含量为28%时,复合材料的屏蔽效能最高可达28 dB。同时屏蔽材料逾渗阈值下降20%。     

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的表面改性

采用磷酸在超声下对聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维进行表面改性,并根据试验条件进行了正交试验设计.对处理后的样品进行了扫描电镜、接触角、单丝断裂强度测试.结果表明该方法能够在对纤维本身力学性能无明显损伤的情况下,有效地改善其表面润湿性.另外还对试验结果进行了统计分析,对最佳试验条件的选择进行了初探,并讨论了各个因素对试验结果影响的显著性大小.     

微波接枝CPVC改性秸秆纤维/HDPE复合材料的界面性能

利用微波接枝CPVC复配偶联剂处理秸秆纤维表面,采用光学法液滴形态分析系统测定处理前后秸秆微粉的动态接触角及表面能变化,并制备相应的复合材料进行力学性能测试.研究结果表明:微波接枝CPVC复配偶联剂界面改性方法对秸秆纤维有较好的改性效果,改性后秸秆纤维的平衡接触角θe由74.65.上升至98.96.,从明显的亲水性转变为疏水性;而表面能则有不同程度减小,改性后秸秆纤维表面能(23.68 mJ/m2)低于HDPE基体(28.61 mJ/m2);经微波接枝CPVC改性后秸秆纤维复合材料保持了良好的力学性能.较透彻地了解秸秆纤维复合材料的复合界面特性及其复合机理,设计和制造不同性能、满足不同应用领域要求的纤维复合材料产品,是秸秆纤维复合材料研究工作者至今仍在继续探索的重要研究领域.