低温等离子体引发丙烯酸在PET纳米纤维膜上的接枝聚合

介绍了低温等离子体引发丙烯酸（AA）表面接枝聚合对聚苯二甲酸乙二醇酯（PET）纳米纤维薄膜的改性研究。实验探索了放电时间和放电功率对薄膜润湿性的影响,在真空度60 Pa、AA气体流量3 L/min条件下,放电功率75～150 W范围内,放电时间60 s和放电功率150 W、放电时间30~60 s范围内,处理后薄膜的水接触角均为0°,结果说明了此改性PET纳米纤维膜具有超亲水性。通过扫描电镜、红外和力学性能等测试讨论了接枝处理前后薄膜的形态及性能的变化。实验结果表明气相低温等离子体接枝处理后,薄膜的断裂伸长率和断裂强度有一定的增强。低温等离子体引发AA表面接枝PET纳米纤维薄膜的方法有望成为电纺PET纤维膜表面改性的有效手段,具有积极的应用价值。     

等离子体改性对活性炭纤维表面化学结构的影响

采用放电等离子体对活性炭纤维表面进行改性,通过改变活性炭纤维的化学官能团来强化活性炭纤维对SO2和NOx的吸附和催化作用。利用XPS、FTIR等方法对改性活性炭纤维的化学性质进行表征,研究了活性炭纤维表面官能团在等离子体改性过程中的转化规律和机理。试验结果表明放电改性过程可以有效的向活性炭纤维表面引入有利于脱硫脱氮的含氧、含氮官能团;当电压为8kV,放电时间为5分钟时,放电改性活性炭纤维的效果最佳。     

低温等离子体改性芳纶1414的研究

对芳纶1414进行低温等离子体表面改性以改善其构成复合材料时的界面黏结性能。设计正交试验,得到低温等离子体处理芳纶1414的最佳条件为放电功率100 W,处理时间300 s,放电压强20 Pa。采用电子单纤维强力机、纤维摩擦因数测定仪、纤维接触角测量仪、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对改性前后的芳纶1414进行性能表征。结果表明:经过低温等离子体改性的芳纶1414的断裂强力较原样下降了6.3%,静摩擦因数上升了15.7%,表面接触角减小了36.8%,纤维表面出现微小均匀的凹槽,增大了比表面积,引入了自由基团,增大了表面反应活性,从而改善了与树脂基体复合时的黏结强度。     

低温等离子体技术在超高相对分子质量聚乙烯纤维表面改性中的应用

介绍了低温等离子体的概念、分类及其在超高相对分子质量聚乙烯纤维(UHMWP E)表面改性方面的特点;阐述了国内外在低温等离子体对UHMWPE纤维表面改性前后纤维本身及其复合材料性能的影响情况;简介了用自行研制的低温等离子体设备对UHMWPE纤维进行表面改性的研究结果和低温等离子体处理UHMWPE纤维表面改性的发展前景。实验表明,UHMWPE纤维经过等离子体处理后表面产生刻蚀和交联,其与树脂间的粘结性能改善;该低温等离子体设备能满足UHMWPE纤维表面改性连续化生产需要。     

低温等离子体在塑料聚合物材料表面改性中的应用

介绍低温等离子体在聚合物材料表面改性领域的应用,概述了低温等离子体获得方式及其对塑料聚合物表面改性的原理。以低温等离子体对塑料表面亲水性(疏水性)、黏合性以及生物相容性等为例介绍其具体应用,并对应用现状进行了分析。     

等离子体改性对活性炭纤维低温选择性催化还原脱除NO的影响

采用介质阻挡放电(DBD)低温N2、O2等离子体技术对黏胶基活性炭纤维(V-ACF)进行表面改性,运用BET、SEM、NH3-TPD和FT-IR对催化剂进行表征,并对催化剂低温选择性催化还原(SCR)NO性能进行了研究。结果表明,N2、O2等离子体最佳改性时间分别为5 min与10 min,最佳反应温度为100℃,低温等离子体改性能明显提高ACF上NO转化率,且N2等离子体改性ACF催化效率高于O2等离子体改性ACF。     

PET非织造布等离子改性及抗菌性能研究

采用低温氧等离子体处理聚对苯二甲酸乙二酯(PET)非织造布接枝丙烯酸(AA)后,再接枝壳聚糖,探讨了氧等离子体参数对接枝AA后PET亲水性的影响,以及接枝壳聚糖后其PET非织造布抗菌性能的变化。结果表明:低温氧等离子体处理PET非织造布后,其纤维表面粗糙度增加,接枝AA后PET亲水性提高。低温氧等离子体处理PET非织造布接枝AA改性的最佳条件为:工作压强30 Pa,放电功率40 W,处理时间2 min。接枝壳聚糖后,PET非织造布具有抑菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果。     

低温等离子体技术处理PBO纤维的研究

介绍了PBO纤维的结构、性能及应用,阐述了低温等离子体的相关概念、分类及放电机理。将低温等离子体技术应用于PBO纤维表面性能的改善中,研究发现,经低温等离子体改性后的PBO纤维,表面变得粗糙,浸润性增强,粘着性改善,为开发PBO纤维增强树脂基复合材料以及PBO纤维层压织物功能纺织品都具有指导意义。最后,探讨了存在的技术问题,并对前景作了展望。     

利用微波低温空气等离子体引发聚乙烯薄膜接枝丙烯酸的研究

利用微波低温空气等离子体对聚乙烯薄膜进行预处理,经与空气接触后接枝丙烯酸。用碘化钠法测定了薄膜表面过氧基团的浓度,探讨了等离子体处理时间、放电功率、气体流量和接枝前与空气接触时间对接枝率的影响规律,利用红外光谱鉴定了接枝产物,对改性后薄膜的表面亲水性及着色性能进行了测试。     

等离子体技术对高性能有机纤维表面改性的研究

本文简要介绍了几种高性能有机纤维(芳纶、PBO、UHMWPE、PPS等)的性能及其应用,并阐述了低温等离子体技术对这些纤维表面性能的改性研究情况,发现等离子体处理可以对纤维表面产生物理刻蚀和化学改性作用,不仅能显著增加纤维的表面粗糙度,还能在纤维表面引入一些极性基团,降低纤维的表面能,从而提高了纤维与树脂基体的粘结性能;同时,等离子体技术操作简单,对环境污染少,因而是一种很有效的环境友好型改性技术,很适合运用在高性能有机纤维表面改性领域.     

介质阻挡放电等离子体处理芳纶的表面性能研究

采用介质阻挡放电(DBD)装置对芳纶1414表面进行改性处理,探讨低温等离子体处理对纤维表面性能的影响。结果表明:经过DBD等离子体处理后,芳纶1414纤维表面粗糙程度加剧,粘结性能和浸润性能有了明显的改善;当DBD等离子体处理功率为200～300 W,时间为60 s,氩气流量为2～3 L/min时,芳纶1414的界面剪切强度从处理前的11.9 MPa上升到14.2 MPa,接触角由处理前的85.0°下降到了60.6°。     

低温等离子体对UHMWPE纤维的表面改性

运用自行研制的常压低温等离子体设备对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行了表面处理,选用正交试验法通过润湿性测试优化出不同工作气氛下的工艺条件,采用强力测试、扫描电镜(SEM)和光电子能谱仪(XPS)分析了等离子体处理前后UHMWPE纤维的性能变化。结果表明,常压低温等离子体在Ar携带丙烯酸和Ar／O2的气氛下处理UHMWPE纤维,表面改性效果良好。特别是选用Ar／O2流量比100:1,处理速度为5．8 m／min,输出功率189 W,可满足连续化生产。     

氧气低温等离子体对PBO纤维的表面改性

采用氧气低温等离子体对聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维进行表面改性,讨论了处理时间、处理功率及气压对PBO纤维单丝强度、与环氧树脂基体的界面剪切强度(π_(IFSS))、形态结构、表面元素组成和亲水性的影响。结果表明:在处理时间为2.5 min,处理功率为30 W,处理气压为50 Pa的最佳工艺条件下,经氧气等离子处理后的PBO纤维与环氧树脂的π_(IFSS)比原丝提高60%,达9.38 MPa,与水的接触角也从105°下降到72°。     

低温等离子体对PBO纤维表面的改性

采用硅烷偶联剂处理聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维,利用常压射频低温等离子体对PBO纤维进行了表面处理,通过扫描电镜、红外光谱、光学显微镜等研究了处理时间对PBO纤维表面官能团和表面形貌的影响规律,通过单丝拔出实验测定PBO纤维基复合材料的界面剪切强度。结果表明:经过常压射频低温等离子体处理后,PBO纤维的表面形成了大量的极性基团,表面产生明显的凹坑,PBO纤维与树脂的粘接性能提高50%,纤维的拉伸强度下降5%。     

Argon low‐temperature plasma modification of chopped aramid fiber and its effect on paper performance of aramid sheets

Chopped aramid fiber was modified by an argon low‐temperature plasma treatment to enhance the interfacial strength of aramid paper. The water contact angle of the aramid fiber and the tensile strength, tearing strength, and evenness of the aramid sheets were investigated under different conditions, and the parameters of the argon low‐temperature plasma modification, like gas pressure, discharge power, and discharge time, were optimized. The chemical structure and surface morphology of the fiber after plasma modification were characterized by X‐ray photoelectron spectroscopy, atomic force microscopy, and scanning electron microscopy. The strengthening mechanism of aramid paper by low‐temperature plasma modification was also studied. It was found that the argon low‐temperature plasma treatment introduced some new polar groups onto the fiber surface and increased the fiber surface wettability and roughness. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 45215.     

介质阻挡放电在芳纶表面改性中的应用

综述了介质阻挡放电应用于芳纶表面改性研究的最新进展;介绍了介质阻挡放电的机理、特点以及国内主要的介质阻挡放电等离子体的设备;阐述了介质阻挡放电对芳纶亲水性能和粘结性能等表面性能的改善。指出芳纶等离子体表面改性的时间效应限制了其广泛应用,应进一步加强纤维表面等离子体改性的机理研究。     

DBD等离子体改性芳纶表面的动态工艺研究

采用介质阻挡放电(DBD)空气等离子体,选择不同放电强度及处理时间对芳纶表面进行连续动态处理。通过扫描电镜以及光电子能谱仪对处理前后芳纶表面进行表征。结果表明,经DBD等离子体处理后的芳纶表面粗糙度有较大提高,浸润性显著提高,且纤维表面C元素质量分数下降超过5%,0元素质量分数约上升8%;芳纶表面的粗糙度、浸润性及含氧基团含量均随放电强度和处理时间的增加而提高。     

常压辉光放电等离子体对化纤及其它聚合物材料的表面处理研究进展

常压辉光放电等离子体(APGDP)具有不需要在低气压下运行、可实现连续生产、能产生大面积均匀放电且面功率密度合适等优点,其在化纤及其它聚合物的表面改性上有很好的应用前景,是近期等离子体应用研究中的一个热点。主要综述了APGDP对化纤及其它聚合物的表面处理,并扼要地介绍了APGDP对化纤及其它聚合物的等离子体聚合和等离子体引发的聚合或表面接枝,以及有关化纤染色性的研究。     

Wettability Modification of Polyacrylonitrile (PAN)-Based High Modulus Carbon Fibers with Epoxy Resin by Low Temperature Plasma

In this study, low-temperature plasma is used to improve the wettability of polyacrylonitrile (PAN)-based high modulus (HM) carbon fibers with epoxy resin. The effect of plasma treatment time and power is studied. The results indicate that a time of 30 s is long enough for improving wettability of fibers with epoxy resin and there is an optimum power for plasma modification under the given conditions. According to the different effect of plasma treatment at different powers, we take two steps to treat the HM carbon fiber. First, the fibers are treated at moderate power to roughen the surface and then treated at low power to introduce some oxygen-containing functional groups. The results indicate the method is more effective in improving the wettability of HM carbon fibers with resin.