芳纶纤维表面改性及其对芳纶纸力学性能的影响

利用氯磺酸、醋酸酐对芳纶短切纤维进行了改性处理,再用处理后的纤维配抄芳纶纸,探讨了处理工艺对芳纶纸力学性能的影响.结果表明,当氯磺酸浓度为2%,处理时间为10min,处理温度为50℃时,芳纶纸的力学性能较好.用100%的醋酸酐对芳纶纤维进行处理然后配抄成纸,所得纸张的抗张指数和撕裂指数分别提高了63.8%和21.4%.另外,芳纶纤维经过醋酸酐浸泡1min后再用甲醇处理3min,芳纶纸的抗张指数和撕裂指数分别提高了84.7%和38.4%.     

改性芳纶纤维/水泥砂浆复合材料的力学性能

采用化学法、等离子体法、紫外线法处理芳纶纤维,考察改性纤维对水泥砂浆力学性能的影响.实验结果表明,化学法改性的芳纶纤维在芳纶纤维/水泥砂浆复合材料中能够形成良好的界面结合,使其力学性能得到显著改善.利用扫描电镜对试样进行了微观分析,初步探讨了改性芳纶纤维在水泥砂浆中的作用机理.     

芳纶纤维表面改性研究进展

分析了芳纶纤维目前存在的问题,综述了芳纶的各种改性技术进展,包括表面涂层、化学改性、物理改性等,并展望了芳纶纤维改性技术的发展前景.     

芳纶纤维的发展现状及应用

总结了芳纶纤维的性能、改性研究、染色印花性能研究发展现状,以及芳纶纤维在金属化、体育运动、柔性防刺防弹材料、航空航天材料等的应用及研究情况。     

芳纶纤维表面改性技术研究现状与进展

芳纶纤维性能优异,但是其应用于复合材料必须进行表面改性。论述了芳纶纤维的改性方法,包括物理改性、化学改性及其他改性方法,并预测芳纶纤维表面改性的发展方向。     

芳纶Ⅲ的氧气等离子的表面改性

为改善芳纶纤维复合材料的界面粘结性能,采用氧气等离子体对芳纶Ⅲ进行表面改性,制备了芳纶环氧复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)分析、动态接触角(DCA)分析、测定拉伸强度、弯曲强度等测试方法来研究改性处理效果.结果表明:经等离子处理后,纤维表面m(O)/m(C)比提高,纤维表面粗糙度明显增大,与水的润湿角变小,弯曲强度较未处理提高了30%.     

乙酸酐改性对芳纶/环氧复合材料的影响

为提高芳纶Ⅲ/环氧复合材料界面粘结强度,用乙酸酐分别在常温、50℃、75℃、100℃条件下对芳纶Ⅲ改性处理,分别用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪对改性前后芳纶Ⅲ纤维表面性质及性能进行表征.用处理前后的纤维与24A聚胺酯树脂按质量比为树脂∶纤维=1∶1.5的比例分别称取,将二甲苯溶解后的树脂溶液均匀地涂覆于处理过的纤维表面制成预浸料,然后用层压法将其制成复合材料.按照GB/T 1449-2005标准,分别测试其弯曲强度.结果表明:经改性处理过的纤维表面较未处理时含氧基团增加、表面变粗糙,制备的复合材料的弯曲强度较未处理时提高了35.8%.乙酸酐对芳纶Ⅲ改性处理的方法操作简便、效果显著,是一种非常有效的化学改性方法.     

芳纶纤维的改性研究新进展

综述了近5年芳纶纤维表面改性的研究进展,包括:表面接枝、表面刻蚀、共聚改性、氟气改性、络合改性、生物酶接枝改性等化学改性方法;表面涂层、等离子表面改性、γ射线辐射改性、超声浸渍、深冷处理、热处理、紫外线辐射改性、物理机械法改性等物理改性方法;超临界CO2与接枝改性协同,络合改性与表面涂层协同,表面涂层、水解与取代反应协同,低温等离子法与偶联剂协同,超临界CO2改性与热处理协同,水解与表面涂层协同,偶联剂与表面涂层协同,刻蚀与偶联剂协同等不同物理或化学改性方法结合的协同改性方法,并展望了芳纶纤维改性技术的发展前景.     

热压光对纸基芳纶纤维结构的影响

测定了热压光前后纸基芳纶纤维的内聚能密度、结晶度大小、粘度及粘均相对分子质量,研究了芳纶纸基纤维玻璃化温度与内聚能密度及结晶度的关系.结果表明:热压光后芳纶纤维的内聚能密度、结晶度与玻璃化温度(Tg)提高,粘度及粘均相对分子质量下降;热压光后的芳纶纤维玻化温度随内聚能密度及结晶度的增大而提高.     

液晶改性芳纶增强环氧树脂的相容性与力学性能

针对环氧树脂复合材料存在的应力开裂以及与基体界面相容性差等问题,采用液晶和离子单体对芳纶纤维进行改性,再与环氧树脂及固化剂按一定比例混合,制得液晶改性芳纶增强环氧树脂复合材料.正交试验结果表明,常温下固化20min,芳纶、环氧树脂与固化剂的质量比为0.07∶35∶11,复合材料的弯曲应力为445.6MPa,应变为0.975%,比水解芳纶增强环氧树脂复合材料、芳纶增强环氧树脂复合材料的弯曲应力分别提高了29%和33%.扫描电镜研究表明,复合材料中分散相在基体中的分散性较好,有良好的界面相容性,断面处的断裂方式由脆性断裂变为韧性断裂.红外光谱研究表明,加入液晶改性芳纶的复合材料出现了磺酸基团和氮氮双键的特征吸收峰.     

加捻工艺对芳纶帘线性能的影响

介绍了芳纶纤维的性能，分析了加捻工艺对芳纶帘线性能的影响，探讨了提高芳纶帘线强力保持率的途径。     

高性能纤维的性能及应用

高性能纤维是具有特殊的物理化学结构、性能和用途,或具有特殊功能的化学纤维。简述了高性能纤维的基本分类,并介绍了芳纶纤维、PBO纤维、碳纤维、玻璃纤维四种高性能纤维的性能及应用,并分析了高性能纤维今后的发展趋势。     

纤维表面处理对芳纶/水泥砂浆复合材料力学性能的影响

为了改善纤维与水泥基材的界面黏结,利用低温等离子技术对芳纶纤维作表面处理,通过场发射扫描电镜(FE-SEM)观察处理前后芳纶纤维表面形貌的变化;采用二步法制备短切芳纶纤维增强水泥砂浆试样,利用万能试验机测试低温等离子处理前后试样的弯曲强度的变化。结果表明:低温等离子处理能够有效地改善芳纶纤维的表面形貌;当处理功率为100 W时,芳纶/水泥砂浆复合材料试样的弯曲强度从8.3 MPa提高到了10.5 MPa,提高了26.4%;当处理时间为20 min时,试样的弯曲强度从8.3 MPa增加到9.7 MPa;继续提高处理功率和延长处理时间,试样的弯曲强度反而下降。     

未脱墨废人民币纸浆配抄瓦楞原纸

为增加造纸工业的纤维原料来源并充分利用废人民币纸,本文对未脱墨废人民币纸浆配抄瓦楞原纸进行了初步的研究。采用5%氢氧化钠和硫酸溶液对废人民币纸进行化学预处理,再经PFI磨机械疏解后得到未脱墨的废人民币纸浆。采用纤维形态分析仪对未脱墨废人民币纸浆的纤维长度、宽度及其分布进行了分析检测。通过在废新闻纸浆中配加不同比例的未脱墨废人民币纸浆考查瓦楞原纸的质量指标,并对不同的纸浆配比进行分析。结果表明,废人民币纸浆的纤维长度在机械疏解过程中损失较多,只相当于草类原料化学浆的纤维长度。抄造定量为120 g/m2的瓦楞原纸,当废人民币纸浆配比增加时,瓦楞原纸的裂断长和环压指数均下降,废人民币纸浆的配抄比例控制在40%左右时,可以满足D级瓦楞原纸对裂断长和环压指数的要求。虽然废人民币纸浆的成纸强度较低而导致瓦楞原纸的强度指标下降,然而由于其原料价格较低,有利于降低瓦楞原纸的生产成本。     

短切芳纶纤维增强水泥砂浆准静态下力学性能研究

采用二步法制备不同纤维掺量的短切芳纶纤维增强水泥砂浆试样,研究添加剂羧甲基纤维素钠(CMC)和硅微粉对复合材料力学性能的影响.结果表明:羧甲基纤维素钠能够有效地促进纤维在水中的分散,进而促进其在水泥砂浆中的分散;掺加一定量的硅微粉能够进一步提高试样的压缩强度.当纤维体积分数为5％时,试样的力学性能最好,弯曲强度从2.6 MPa提高到了8.3 MPa,压缩强度也从29.5 MPa提高到了54.3 MPa.     

碳／芳纶纤维混凝土梁热性能分析的边界元法

用边界元法分析了碳／芳纶纤维增强混凝土双T形桥梁的温度场及热传导状况。在二维无限域内单位强度点热源作用的温度场为基本解,用虚拟热源法求解梁结构在温度荷载下的稳态温度场。由于边界元法的数值离散特性,应用二次非协调单元简便可行地解决了数值计算中的角域问题和边界点法向取值不确定问题。算例表明本文方法具有较高的精度。     

纸基高性能摩阻材料生产工艺的研究

研究了分别以碳纤维和芳纶纤维为增强材料，以丁腈橡胶改性酚醛树脂为基体的湿式摩阻材料的基本成型工艺。为了提高酚醛树脂等填料在材料中的留着率，保证材料的稳定性，采用添加助留剂和增大网目的等方法，并通过考察浆料的动态滤水性、滤液的Zeta电位和浊度等，优化出了以碳纤维为增强材料的抄造工艺，即疏解4000转，助留剂1用量为0．3％，助留剂2用量为20％，网目大小为220目。从碳纤维系列材料的性能分析，碳纤维含量宜在15％左右。