最大界面剪切应力的估算与芳纶复合材料界面粘结的表征

研究以估算的最大界面剪切应力，表征芳纶Ｋｅｖｌａｒ４９复合材料的界面粘结。依据Ｇｒｅｓｚｃｚｕｋ模型和单纤维拔出实验数据估算最大界面剪切应力，研究纤维表面处理和基体改性对界面粘结的影响。选用不同活性基团表面的芳纶Ｋｅｖｌａｒ４９和两种耐高温树脂基体组成强粘结界面体系的研究结果表明，实验数据与理论曲线拟合很好。     

硅烷偶联剂处理对玄武岩单丝拉伸性能的影响

用硅烷偶联剂KH-550对不同品种的玄武岩纤维进行表面改性处理,采用单丝拉伸试验,结合扫描电镜和SPSS统计分析的方法,研究了硅烷偶联剂处理对玄武岩单丝拉伸性能的影响.结果表明:表面处理前后,玄武岩纤维品种2和3的拉伸强度和断裂伸长率均没有显著变化;玄武岩纤维品种1的拉伸强度和断裂伸长率明显增大,其拉伸强度提高32.8%,断裂伸长率增大31.79%.这证明用硅烷偶联剂KH-550对玄武岩纤维进行表面改性处理,可以达到表面处理的目的且不损伤玄武岩单丝的拉伸性能,一定程度上可以弥补玄武岩纤维生产工艺的不足.     

UV处理对改善Kevlar纤维粘结性的影响

采用UV处理Kevlar纤维以改善它与树脂基体间的界面粘结性能．研究了处理时间及光敏剂对处理效果的影响。同时,通过XPS和SEM技术研究Kevlar纤维表面化学组成和表面结构的变化，通过纤维断裂拉伸实验研究UV处理对纤维抗拉强度的影响。结果表明：UV处理对纤维的损伤较小．但表面极性基团增加，比表面积增大．从而提高了Kevlar纤维／UP树脂的界面粘结强度。通过UV处理，材料的拉剪强度可提高16．5％。     

聚吡咯层对聚酯/环氧树脂界面粘结性能的影响

采用吡咯化学沉积聚合方法对聚酯(PET)纤维进行表面改性,研究聚合工艺条件对纤维与环氧树脂界面剪切强度的影响.分别用SEM、共聚焦显微镜、DMA及单纤维拔出实验等测试手段对改性前后纤维的表面形貌、粗糙度、聚吡咯(PPy)与基体纤维大分子作用力及复合材料的界面剪切强度(IFSS)进行研究.结果表明:吡咯化学沉积聚合改性是一种有效提高纤维与树脂界面粘结性能的方法.此外,可进一步通过聚合改性工艺条件控制聚吡咯层的形貌及聚吡咯与基体纤维大分子的作用力,从而调控纤维与树脂界面剪切强度,吡咯气相化学沉积后再液相沉积,增强复合材料界面剪切强度比原纤维的提高了127.98%.     

甘油涂层对常压等离子体射流处理超高模量聚乙烯的影响研究

在工业化生产中,常压等离子体对基体的改性的一个潜在问题是助剂被基体吸收或包覆于基体表面上,影响等离子体表面的改性效果．以甘油涂层溶液作为吸收助剂,研究了其对常压等离子体射流（APPJ）对超高模量聚乙烯纤维（UHMPE）处理效果的影响,通过扫描电镜（SEM）和纤维粘结强度测试对纤维的表面形态和界面剪切力的变化进行了分析表征．扫描电镜显示经APPJ处理的UHMPE纤维表面粗糙度有所增加,而界面剪切力（IFSS）随涂层浓度的增加不断减小;同时,干态和湿态的等离子处理条件下,界面剪切力的下降趋势一致,说明甘油涂层的存在会削弱等离子体射流处理UHMPE纤维的刻蚀效果,并且降低纤维与树脂间的粘结性能．     

界面处理对混杂纤维混凝土弯曲性能的影响

为提高聚丙烯粗合成纤维与水泥基体的粘结性,采用聚丙烯酰胺(PAM)溶液对粗合成纤维进行浸泡处理后制备纤维混凝土,利用显微硬度仪、SEM和纤维拔出试验对纤维/基体界面性能进行分析,并对纤维混凝土的弯曲性能进行讨论。结果表明,粗合成纤维经处理后,其与基体界面显微硬度和粘结增大,抗弯拉强度和极限挠度明显提高,韧性指数I5,I10和I30亦有较大幅度增长;纤维经处理后,其表面的PAM粘膜可与水泥水化产物发生物理化学作用,降低水化产物结晶度,优化界面区微结构,增强其与基体粘结,使粗合成纤维在拔出过程中消耗更多的能量,延缓大裂缝的扩展与破坏,从而充分发挥其增强增韧作用。     

PET纤维/环氧复合材料界面性能改性研究

PET纤维表面呈惰性、不易与树脂浸润，有必要对PET纤维表面进行处理，提高PET纤维的的表面活性，进而提高PET纤维／环氧复合材料界面性能．采用冷等离子体技术对PErr纤维进行表面处理，利用ESCA和SEM分析了冷等离子体处理前后PET纤维表面的元素组成和层间剪切断口形貌的变化；研究了冷等离子处理前后浸润性、PET纤维／环氧复合材料界面性能的变化。结果表明：经冷等离子体处理PET纤维表面含氧和氮的极性基团增加、浸润性改善显著，进而使涤纶纤维／环氧复合材料界面剪切强度提高。     

黄麻纤维增强硬质聚氨酯泡沫工艺与性能研究

采用碱处理工艺对黄麻纤维进行表面改性，改善了纤维与树脂基体的界面粘结，研制了一种新型的黄麻纤维增强硬质聚氨酯结构泡沫材料。测试发现，碱处理使纤维表面杂质含量明显减少，且纤维表面经刻蚀后出现裂纹和沟槽，从而改善了纤维与树脂的界面结合强度。实验结果表明，添加改性纤维的试样压缩强度较改性前有大幅提高，达8％～20％。当纤维的质量分数为3.0％时，复合材料的压缩强度达到最大值；纤维质量分数一定时（3.0％），长度为3mm的短切纤维的增强效果较好。     

界面改性对复合材料力学性能的影响

为了研究不同界面改性方法对复合材料性能的影响,以玄武岩无纬布为增强体、硼酚醛树脂为基体制备复合材料,分别用盐酸和KH-560偶联剂对复合材料的界面进行改性处理,分析不同的界面改性方法对复合材料力学性能的影响.实验表明,KH-560改性有助于复合材料拉伸和弯曲性能的改善,但其复合材料的力学性能并不随着KH-560用量的增加而无限增强,经盐酸处理后的BF/BPR复合材料的力学性能没有提高反而下降.     

聚合物基复合材料界面剪切强度的测试

本文在亚太地区首次用声发射(AE)技术确定纤维断裂的位置,从而决定纤维断裂段的长度分布。这里采用了含有单纤维丝聚的聚合物基复合材料试件。应用细观力学的模型,根据纤维断裂段的长度,可确是纤维和基体之间的界面剪切强度。这种方法适用于不透明的复合材料基体,因而有可能用它来测定金属基和陶瓷基复合材料的界面剪切强度。     

涂硅烷偶联剂的新老混凝土修补界面层的特征

用KH-570硅烷偶联剂溶液，分别涂抹花岗岩石板和老砂浆表面，再修补新砂浆，结果显示界面层拉拔强度显著提高。初步探讨作用机理，并观察细观结构。结果表明，适量浓度的偶联剂不仅可能使界面层中产生了化学力，而且可显著改善修补界面层的细观结构，从而使宏观力学性能大幅提高。     

Effect of Wet Surface Treated Nano-SiO2 on Mechanical Properties of Polypropylene Composite

Nano-SiO2/polypropylene composite was prepared by melt-blending process. The nano-SiO2 particles were organized by wet process surface treatment with silane coupling agent KH-570. The effect of mass fraction of nano-SiO2 particles and dosage of KH-570 on the toughening and strengthening of PP matrix were investigated based on the fractography of impact notch and the analysis of crystal structure by X-ray and dispersive structure of nano-SiO2 by TEM. Results show that the impact and flexural strength and modulus of the composite are improved obviously with low loading of nano-SiO2 (3wt%-5wt%), and the izod impact strength of PP increases twice with 4wt% nano-SiO2. The nano-SiO2 particles treated can disperse into the matrix resin, which has evident heterogeneous nucleation effects on the crystallization of PP. The optimal toughening and strengthening effects of PP matrix can be obtained when the content of nano-SiO2 and KH-570 are 4wt% and 3wt%, respectively.     

耐盐雾改性苯丙乳液的合成

采用种子-半连续乳液聚合方法,以阴/非离子复合乳化剂为乳化体系,苯乙烯、丙烯酸丁酯等为共聚单体,丙烯酰胺（AM）为交联单体,环氧单体（GMA）为功能单体,硅烷偶联剂（KH-570）为偶联剂,制备了水性耐盐雾改性苯丙乳液,考察了AM、GMA、KH-570对乳液及其涂膜性能的影响.结果表明AM用量为1.0％,GMA、KH-570用量均为3.0％,涂膜交联度98.2％、吸水率7.8％、附着力1级、耐盐雾时间600h.     

两亲性聚合物改性二氧化硅及其与聚丙烯酸酯乳液复合体系性能研究

以有机硅烷偶联剂KH—550改性后,采用索水、亲油及两亲性聚丙烯酸酯分别对二氧化硅进行了表面处 理,表征了其表面性质。测定了SiO     

钢纤维混凝土抗拉性能的试验研究

本文首先讨论了影响劈拉试验的因素和劈拉试验对钢纤维混凝土的适用性,在此基础上,通过试验研究和理论分析,研究钢纤维混凝土抗拉性能与纤维体积率、长径比的关系,给出钢纤维混凝土抗拉强度的计算公式。     

硅灰石的改性及HDPE/硅灰石复合材料的研究

用硅烷偶联剂改性硅灰石,填充HDPE制备HDPE/硅灰石复合材料.从红外光谱、拉伸强度、冲击强度等方面对其性能进行了表征.结果表明:硅灰石经硅烷偶联剂改性能降低其表面能,提高其疏水性,用量为硅灰石质量1.3%～2%为宜;改性硅灰石填充HDPE能提高复合材料的弯曲强度和抗冲击强度,但降低了复合材料的拉伸强度,填充量以30%为宜.     

Effect of wet surface treated nano-SiO<Subscript>2</Subscript> on mechanical properties of polypropylene composite

Nano-SiO2/polypropylene composite was prepared by melt-blending process. The nano-SiO2 particles were organized by wet process surface treatment with silane coupling agent KH-570. The effect of mass fraction of nano-SiO2 particles and dosage of KH-570 on the toughening and strengthening of PP matrix were investigated based on the fractography of impact notch and the analysis of crystal structure by X-ray and dispersive structure of nano-SiO2 by TEM. Results show that the impact and flexural strength and modulus of the composite are improved obviously with low loading of nano-SiO2 （3 wt%-5 wt%）, and the izod impact strength of PP increases twice with 4 wt% nano-SiO2. The nano-SiO2 particles treated can disperse into the matrix resin, which has evident heterogeneous nucleation effects on the crystallization of PP. The optimal toughening and strengthening effects of PP matrix can be obtained when the content of nano-SiO2 and KH-570 are 4 wt% and 3 wt%, respectively.     

动态硫化EPDM/PP/SiO_2共混物的力学性能研究

研究了橡塑比、过氧化物复合硫化体系及KH-570硅烷偶联剂对动态硫化EPDM/PP/SiO2共混物的力学性能的影响。结果表明,随着PP含量的增加,动态硫化EPDM/PP/SiO2共混物的力学性能和硬度增加,但压缩永久变形增加,断裂伸长率却减小。过氧化物复合硫化体系中,当DCP为1.5份时,动态硫化EPDM/PP/SiO2共混物的综合物理力学性能较好。加入KH-570改性的白炭黑,对EPDM/PP/SiO2共混物起到补强的作用;且提高共混物的交联密度,降低压缩永久变形。