玄武岩短切纤维表面改性及其对水泥基材料力学性能的影响

本文采用乙烯基三乙氧基硅烷(Z6518)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(CG570)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(CG550)三种硅烷偶联剂对玄武岩短切纤维进行表面改性。通过测试改性后玄武岩短切纤维的表观形貌特征、拉伸强度、伸长率和抗酸碱介质侵蚀性能等指标,对改性后玄武岩短切纤维的表观形貌、力学性能和耐腐蚀性能进行研究,对改性后玄武岩短切纤维水泥基材料的力学性能进行研究。研究结果表明,经适当改性,可显著提高玄武岩短切纤维的抗拉强度、的耐腐蚀性能和表面粗糙度,可提高玄武岩短切纤维的水泥基材料的力学性能。     

没食子酸/乙二胺共沉积聚酯纤维制备及其成纸性能

赋予疏水性聚酯短切纤维亲水性能，可拓展其应用价值。本文提出在碱性Tris缓冲液中，使没食子酸与乙二胺通过迈克尔加成或席夫碱反应共沉积在聚酯短切纤维表面。测定了改性前后聚酯短切纤维的动态接触角，采用扫描电子显微镜（SEM）观察了纤维的微观形貌，利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）表征了纤维表面结构的变化，最后以改性前后聚酯短切纤维和阔叶木浆抄纸，测定了纸张的孔径分布变化和透气性，并测试了纸张物理性能。结果表明：经共沉积改性后的聚酯短切纤维表面存在大量羟基，纤维表面有氮元素生成，同时表面粗糙度提高，与未改性聚酯短切纤维相比，改性后聚酯短切纤维与去离子水的接触角降低了57.2?，显著改善了纤维亲水性；与未改性纤维纸页相比，改性后纤维纸页抗张强度提高35.2%，湿强度提高43.3%，透气度提高11.1%，相同孔径范围内孔径增加了24%-30%，纤维分散性明显提高。本研究成果可制得亲水性优良的聚酯纤维，并可用于高性能纸张的应用。     

聚丙烯纤维接枝丙烯酸的表面改性研究

以丙烯酸为接枝单体利用化学氧化接枝法和等离子体处理接枝法分别对聚丙烯纤维进行表面改性,然后测量了改性后的聚丙烯纤维的接触角、接枝率等性能参数,并对改性前后性能进行了比较,最后比较了两种方法的改性效果。     

玄武岩纤维对混凝土抗压和劈裂抗拉强度的影响

传统混凝土因抗拉强度弱、延性差等缺陷逐渐难以满足现代化大型工程建设需求，而在性能改良方面，将纤维作为增强体掺入混凝土实现改性是常见途径，其中玄武岩纤维又以加工性强、成本较低以及综合性能优良等特点得到了越来越多的关注。以短切玄武岩纤维混凝土为研究对象，在简要阐述纤维增强机制的基础上，进一步探究了短切玄武岩纤维体积分数与混凝土7 d和28 d抗压强度和劈裂抗拉强度之间的关系，并对试验结果进行了分析解释，有助于指导玄武岩纤维混凝土的应用与发展。     

改性剑麻纤维增强聚乳酸复合材料热性能研究

依据丙交酯配位开环反应原理,在剑麻纤维表面接枝上聚乳酸分子支链进行表面改性,并与未处理、碱处理表面改性对比,研究了表面改性方法对剑麻纤维热性能的影响。使用熔体共混模压成型工艺制备了改性剑麻纤维增强聚乳酸复合材料,并研究了不同表面改性方法对复合材料热性能的影响。结果表明,剑麻纤维的加入使得复合材料的热稳定性略有降低,其中碱处理略高于未处理,而接枝处理降幅最大。同时,纤维的加入有利于复合材料异相成核,提高结晶度,其中以接枝剑麻纤维的促进作用最为突出。     

聚丙烯纤维的表面改性研究

本文采用化学氧化法和紫外引发接枝法分别对聚丙烯纤维进行了表面改性,接枝单体为丙烯酸。对改性后的聚丙烯纤维的化学结构、表面润湿性和力学性能进行了表征。实验结果表明,经接枝改性后的聚丙烯纤维表面引入了极性基团,亲水性能明显变好。     

含苯并咪唑杂环结构聚酰亚胺纤维辐照接枝研究

为解决含芳杂环结构的聚酰亚胺(PI)纤维的接枝问题，采用共辐照法对具有不同芳杂环结构的PI纤维进行辐照改性，通过红外光谱、X射线电子能谱、吸水率分析等探究辐照接枝处理对含芳杂环结构的PI纤维结构与性能的影响。研究发现：含苯并咪唑结构的PI纤维表现出可辐照接枝性，其辐照接枝率可达5.7%；而不含杂环结构的PI纤维则难以辐照接枝；红外光谱与X射线电子能谱分析表明，丙烯酸单体接枝位点为PI纤维分子中的苯并咪唑杂环；经辐照改性后，所得改性PI纤维的亲水性及染料吸附能力得到有效改善，表现出在复合材料及吸附等领域巨大的应用潜力。     

低温等离子体对国产聚酰亚胺纤维的亲水性改性研究

采用低温等离子体改性技术,对国产聚酰亚胺纤维进行表面改性,从而提高了国产聚酰亚胺纤维的润湿性。对改性后的聚酰亚胺纤维进行表面形貌、表面化学结构、纤维力学性能、纤维静态水接触角以及束纤维芯吸效应的测试与分析,得知低温等离子体改性可以对国产聚酰亚胺纤维的表面进行刻蚀,使光滑的纤维表面出现凹槽,同时可以引入大量的亲水性官能团,提升纤维亲水性。当放电功率为130 W、放电时间为240 s、放电压强为25 Pa时,聚酰亚胺纤维的亲水性得到较大的改善,同时强力损失相对较小。     

松木纤维表面超支化接枝改性及其对PP复合材料性能的影响

为了改善松木纤维与聚丙烯(PP)之间的界面结合性能,采用接枝改性技术在纤维表面逐步接枝超支化聚酰胺,并用接枝改性后的纤维与PP及相容剂熔融共混制备复合材料。采用傅里叶变换红外光谱及热重分析对改性前后纤维的官能团及热性能进行了分析表征,并对纤维增强PP复合材料的拉伸强度进行了测定。结果表明,经超支化聚酰胺改性后,纤维表面成功引入了大量的氨基基团。经1.0代超支化聚酰胺接枝改性后,纤维的耐热性有所增加,但经2.0及3.0代超支化聚酰胺接枝改性后,纤维的耐热性均有所下降。经超支化聚酰胺接枝改性后,纤维增强PP复合材料的拉伸强度均有所提高,其中2.0代超支化聚酰胺改性的纤维增强PP复合材料拉伸强度最高。对于未改性或KH–550改性的纤维,其目数为20目时的复合材料拉伸强度较目数为40目的高,但超支化聚酰胺接枝改性的纤维增强复合材料拉伸强度随纤维尺寸的变化情况与此相反。     

柴油脱酸溶剂回收用聚酰亚胺纳滤膜的接枝改性研究

对自主合成的聚酰亚胺纳滤膜用表面接枝改性的手段进行处理,以提高其回收柴油脱酸溶剂的性能。研究了反应条件如反应时间、溶剂种类、单体种类及浓度等与接枝率间的关系,并比较了接枝前后及不同接枝率下膜的分离性能。结果表明,采取适宜的反应条件可得到较为理想的接枝率,膜的分离性能与接枝率大小有直接关系,接枝率越大,膜通量越小、截留率越大。     

柴油脱酸溶剂回收用聚酰亚胺纳滤膜的接枝改性研究

对自主合成的聚酰亚胺纳滤膜用表面接枝改性的手段进行处理,以提高其回收柴油脱酸溶剂的性能。研究了反应条件如反应时间、溶剂种类、单体种类及浓度等与接枝率间的关系,并比较了接枝前后及不同接枝率下膜的分离性能。结果表明,采取适宜的反应条件可得到较为理想的接枝率,膜的分离性能与接枝率大小有直接关系,接枝率越大,膜通量越小、截留率越大。     

芳纶Ⅲ表面接枝改性的研究

为改进芳纶Ⅲ增强树脂复合材料的层间剪切性能,采用1,6-己二异氰酸酯(HDI)对芳纶Ⅲ进行表面接枝改性处理;通过正交实验方法讨论了不同处理条件对芳纶Ⅲ复合材料层间剪切强度的影响;并对改性前后纤维的表面结构形貌及浸润性能进行表征。结果表明:最佳的接枝改性条件为HDI与催化剂质量比100∶1,反应时间24 h,反应温度20℃;芳纶Ⅲ经表面接枝处理后,纤维表面出现凸棱与凹槽,且接枝了活泼的—NH2基团,纤维与环氧树脂的接触角由处理前的73.6°减小至45.2°,芳纶Ⅲ对树脂的浸润性提高,从而提高其复合材料的层间剪切强度。     

氨气等离子体接枝环氧涂层改性芳纶Ⅲ表面

采用氨气等离子体接枝环氧涂层工艺对芳纶Ⅲ进行表面改性,采用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜等对改性前后纤维表面的化学组成、形貌、粗糙度、浸润性能进行了研究。结果表明:经氨气等离子体接枝环氧涂层处理后,环氧树脂涂层能够以化学键形式接枝到芳纶Ⅲ表面,同时纤维表面的粗糙度有了明显的增加,浸润性得到显著的改善。     

纳米纤维素接枝PET纤维织物的制备和表征

表面修饰是工业生产和科研过程中对涤纶(PET)纤维改性的主要手段。纳米微晶纤维素在Lewis酸和交联剂2D树脂存在的条件下,接枝到PET纤维表面以改变织物性能,并通过TGA、TEM和FE-SEM对纳米微晶纤维素接枝PET纤维织物进行了表征。     

没食子酸/乙二胺共沉积聚酯纤维的制备及其成纸性能

在碱性三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲液中,将没食子酸与乙二胺通过迈克尔加成和席夫碱反应共沉积在聚酯短切纤维表面.测定了改性前后聚酯短切纤维的动态接触角,采用SEM观察了纤维的形貌,利用FTIR和XPS表征了纤维表面结构的变化,最后以改性前后聚酯短切纤维和阔叶木浆抄纸,测定了纸张的孔径分布变化和透气性,并测试了纸张物理性能.结果表明,经共沉积改性后的聚酯短切纤维表面存在大量羟基,纤维表面有氮元素生成,同时表面粗糙度提高,与未改性聚酯短切纤维相比,改性后聚酯短切纤维与去离子水的接触角降低了57.2°,显著改善了纤维的亲水性;与未改性纤维纸页相比,改性后纤维纸页抗张强度提高了35.2％,耐破指数提高了13.1％,透气度提高了11.1％,相同孔径范围内的孔径占比增加了23％～29％,纤维分散性明显提高.     

超高相对分子质量聚乙烯纤维表面改性研究进展

综述了近年来国内外超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维表面改性的研究进展,介绍了UHMWPE纤维表面改性方法主要包括等离子体改性、辐照接枝改性、化学氧化改性、仿生修饰改性、表面偶联剂处理、电晕处理等,这些改性方法各有其优缺点,建议将上述两种或多种方法进行结合,在保证UHMWPE纤维原有优异性能的基础上,以使UHMWPE纤维获得最佳表面性能。     

尼龙材料的表面接枝改性

尼龙是一种综合性能优良、应用广泛的工程塑料。通过接枝方法对尼龙材料进行接枝改性，可实现尼龙材料的表面功能化。文章综述了近几年来尼龙表面接枝改性的研究进展，并对其应用前景进行了展望。     

高性能纤维作为橡胶骨架材料的应用研究

研究聚酰亚胺纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纤维和聚亚苯基苯并二噁唑(PBO)纤维的工业丝性能及浸胶帘线的力学性能和粘合性能。结果表明:聚酰亚胺纤维和PBO纤维具有较高的强力和模量;聚酰亚胺纤维通过参考芳纶纤维的浸胶液配方进行浸胶处理,帘线与橡胶粘合性能良好;PEN纤维可以直接使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维的浸胶方法进行处理;玄武岩纤维采用优化浸胶液配方进行浸胶处理,完全可以实现帘线与橡胶的良好粘合;PBO纤维采用目前现有浸胶方法较难进行表面接枝处理,与橡胶粘合性能较差。     

PTFE中空纤维膜表面改性及组件浇铸技术的研究

采用浸渍丙烯酸、丙烯酸丁酯、复配功能性溶液和等离子体接枝丙烯酸的处理方式对聚四氟乙烯中空纤维膜进行改性处理,在中空纤维膜表面沉积、接枝活性层,改善聚四氟乙烯中空纤维膜表面的润湿性和黏结性能,并与传统钠萘溶液处理的改性效果进行了比较。通过扫描电镜(SEM-EDX)、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、接触角测试表征聚四氟乙烯膜改性前后表面的形态结构及润湿性能。研究表明,浸渍丙烯酸溶液的中空纤维膜表面沉积了聚丙烯酸活性层,润湿性能提高;等离子体接枝丙烯酸改性处理的中空纤维膜表面引入了—COOH,—C=C—等活性基团,润湿性能有所改善。通过拉伸黏结强度、渗漏压力测试聚四氟乙烯中空纤维膜组件中中空纤维膜与胶黏剂间的黏结强度。结果表明,浸渍丙烯酸、丙烯酸丁酯、复配功能性溶液的中空纤维膜的最大拉伸载荷分别为61.9、58.5、43.5 N时从胶黏剂中滑脱,当水压达到0.15 MPa时均出现了渗漏;等离子接枝丙烯酸处理的中空纤维膜的最大拉伸载荷为60.9 N,并且在0.15 MPa的水压下未发生渗漏,适用于膜组件浇铸。     

聚酰亚胺胶粘剂改性技术研究进展

介绍了近年来聚酰亚胺(PI)胶粘剂的常见改性方法。重点分析和总结了PI胶膜表面化学改性方法(包括等离子体改性、离子束改性、化学试剂改性和表面接枝聚合改性等)和PI胶粘剂材料化学改性方法,并对PI胶粘剂改性技术的未来发展趋势进行了展望。