芳纶纤维等离子体接枝改性处理研究

采用等离子体接枝对芳纶纤维表面进行改性处理,采用XPS、浸润性、界面剪切强度对等离子体接枝处理前后的表面组成、复合材料界面粘接性能等进行了研究,结果表明:等离子体接枝处理可以有效地提高芳纶纤维表面的极性官能团,增加与基体树脂-环氧树脂的浸润性,进而提高芳纶/环氧复合材料的界面粘接强度.     

PBO纤维与石英纤维混编增强氰酸酯树脂基复合材料的研究

结合PBO纤维增强树脂基复合材料优异的介电性能和石英纤维增强树脂基复合材料优异的力学性能,本文设计了石英纤维与PBO纤维体积比55∶45混合编织,同时采用空气气氛对混编纤维表面进行等离子体处理,等离子体处理工艺为400W/10min,制备的氰酸酯树脂复合材料力学性能较纯PBO纤维增强氰酸酯树脂复合材料具有更加优异的性能,弯曲强度提高了62%,层间剪切强度提升了231%,大大加快了PBO纤维复合材料在透波复合材料领域的应用步伐。     

苯并噁嗪树脂基复合材料的制备及性能表征

本文采用氧等离子体对碳纤维表面进行活化,后用偶联剂接枝的方法对碳纤维表面进行处理。按照GB3357-82和GB3356-82,对复合材料层间剪切强度和弯曲强度进行测试并研究等离子体处理及偶联剂接枝对碳纤维/苯并噁嗪(Polybenzoxazine,PBOZ)复合材料界面粘接性的影响。通过XPS,SEM对碳纤维表面及复合材料断裂面形貌进行测试,分析界面粘接机制。研究表明,氧等离子体处理使碳纤维表面粗糙度和活性含氧基团含量增加,增加了纤维与树脂之间的粘接性;氧等离子体处理后再进行偶联剂接枝,碳纤维表面的含氧官能团增加,浸润性得到改善,提高了碳纤维/PBOZ复合材料界面粘接性能。     

酸碱处理对三元乙丙橡胶粘接性能的影响

分别用硫酸和碱处理方法对EPDM(三元乙丙橡胶)表面进行处理,以解决其存在内聚能低、粘接性能差的问题。研究结果表明:表面处理能够清除弱边界层,引入羰基、醚键等极性基团,增加表面粗糙度,明显提高粘接强度。其中用SikaFast-5215粘接打磨碱处理后的橡胶T型剥离强度可达到2.13 N/mm,破坏方式为内聚破坏。     

纤维表面处理剂对复合材料力学性能的影响

一、引 言 纤维复合材料的性能不仅与所用的增强材料和基体树脂有关,而且在很大程度上与增强材料和树脂之间的粘接好坏有关。用表面处理剂对增强纤维进行表面处理,以改善纤维与树脂这两类性质差别很大的材料之间的粘接性能,是提高复合材料基本性能的有效途径。然而,不同的表面处理剂其表面处理的效果是不同的。因此,选择合适的表面处理剂以提高复合材料的基本性能,是一项十分有意义的工作。     

聚烯烃用BG溶剂型胶粘剂的应用

本文叙述了聚烯烃用BG溶剂型胶粘剂Ⅰ型和Ⅱ型的主要性能指标、粘接不同材料的剪切强度和剥离强度,以应用实例说明BG胶粘接聚烯烃材料的独特性能。结果表明,BG胶粘剂冷粘接不经特殊处理表面的聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯)材料,其主要性能具有国内先进水平。粘接PP板的剪切强度≥1.8MPa;粘接LDPE板的剪切强度≥1.5MPa;粘接PE、PP膜的剥离强度≥1.0kN/m。     

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%。     

5228A树脂基无胶膜蜂窝夹芯结构粘结性能研究

本文采用高树脂含量的5228A预浸料作为胶接层制备出无胶膜蜂窝夹芯结构,通过超声无损检测、滚筒剥离断面形貌及滚筒剥离强度测试等分析了无胶膜蜂窝夹芯结构粘接性能随成型压力及胶接层树脂含量的变化规律。研究表明,5228A树脂体系具有可控的流变特性,可适用于无胶膜蜂窝夹芯结构的制备;5228A树脂基预浸料具有良好的工艺性能,所制备的无胶膜蜂窝夹芯结构内部质量良好,蒙皮及蜂窝的粘结性能优良;蜂窝夹芯结构滚筒剥离强度随成型压力提高而提高,蜂窝夹芯结构滚筒剥离强度随胶接层树脂含量的升高而提高。     

EVA热压粘接PP/m-LLDPE的性能研究

通过接触角和剥离强度的测试,研究了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作为热熔胶热压粘接聚丙烯(PP)和茂金属催化线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)的性能,并采用红外、扫描电镜分析了PP/EVA40-2/m-LLDPE复合材料剥离后的破坏区间。结果表明,EVA接触角较小,表面能较高,润湿性较好,采用EVA能有效改善PP/m-LLDPE的粘接性,EVA40-2与PP、m-LLDPE之间的剥离强度分别达到了14.7N/25mm和18.3N/25mm(PP和m-LLDPE剥离强度只有0.8N/25mm);另外,扫描电镜观察PP/EVA40-2/m-LLDPE的剥离表面以及剥离界面,发现在剥离界面处产生大量的无规则塑性形变并存在有少量破坏后的纤维丝,破坏区域发生在PP层和EVA层之间,剥离后,EVA表面凹凸不平,PP表面则较为平滑。     

聚烯烃热熔胶在连续纤维增强复合材料中的应用研究

以聚烯烃热熔胶为粘接树脂原材料,制备了连续玻璃纤维、连续聚酯纤维和连续聚酰胺纤维增强复合材料,研究了复合材料的粘接性能、界面效果和拉伸强度等性能。结果表明,该聚烯烃热熔胶与连续纤维材料的粘接效果较理想,剥离强度较高,复合材料拉伸强度提高了40%以上。     

环氧湿剥离布与国产预浸料匹配粘接适用性研究

采用环氧树脂为主体树脂制备了一种高温固化湿剥离布。通过T-B外推法和流变性能测试,对湿剥离布与国产高温固化预浸料固化工艺的匹配性进行了研究。结果表明,湿剥离布适用于国产5224树脂固化工艺。采用该湿剥离布与国产5224/CCF300预浸料匹配使用,并进行了粘接性能研究,结果表明,湿剥离布处理后的5224/CCF300复合材料粘接性能与打磨后处理的复合材料粘接性能相当,比干剥离布处理的复合材料剪切强度提升13.4%,断裂韧性提升13.2%。     

氯化丁基橡胶与不锈钢界面粘接性能研究

本文通过选用底涂剂作过渡层,提高了胶黏剂的粘接强度。使氯化丁基橡胶与不锈钢粘接界面的剥离强度达到6．78kN／m～7．11kN／m,解决了复合材料压力容器高压疲劳试验时氯化丁基橡胶内衬衬与不锈钢接嘴界面之间出现的剥离问题。     

表面处理对硅橡胶胶粘剂胶接性能的影响

本文着重研究了不同表面处理条件下硅橡胶胶粘剂的粘接性能。有机硅烷偶联剂对提高硅橡胶胶粘剂的粘接性能有显著效果,其中以GPJ－43的处理效果为最佳。铝合金试样机械打磨后采用不同溶剂清洗对粘接性能也有影响,其中以三氯乙烯的效果为最好。磷酸阳极化是很有效的表现处理方法。对铝－铝粘接界面的分析发现,硅橡胶胶粘剂粘接接头的破坏一般为胶粘剂的内聚破坏或胶粘剂与偶联剂界面的粘附破坏。     

碳纤维复合材料性能研究及应用

研究了3233环氧树脂(EP)和3233 EP碳/纤维(CF)布复合材料层压板的性能。结果表明,3233 EP是一种粘度较高的130℃固化树脂体系。3233 EP/CF布复合材料层压板的力学性能和耐热性能较好,蜂窝夹层板的滚筒剥离强度高。3233 EP具有韧性且与CF之间的粘接情况良好。     

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管耐作用力破坏性能研究

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管(MRP)为一种钢塑复合结构管材,粘接树脂与钢带间的粘接性能对管道质量有重要影响。本文根据管材实际应用过程所受作用力情况,建立了管材剥离试验方法和恒重试验方法,从短时间高作用力和长时间低作用力这2方面对管材的粘接性能进行了研究。同时采用对比分析法,对3种类型粘接树脂进行了测试,综合评价了管材的粘接情况。结果表明,在保证粘接树脂剥离强度的同时,粘接树脂的高韧性可增强管材的耐作用力破坏性能。     

表面处理对聚乙烯粘接性能的影响

为了提高聚乙烯板材的粘接性能,分别用火焰和空气等离子体处理方法对聚乙烯板材试样表面进行处理,根据拉伸剪切强度确定最佳处理工艺。采用傅立叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、能谱仪、接触角检测等手段分析试样表面处理前后的化学组成、形貌、润湿性。结果表明,火焰处理最佳工艺条件:试样未打磨,处理距离1cm,处理速率0.625cm/s;空气等离子体处理最佳工艺条件:试样未打磨,放电功率500W,气体压力0.06MPa,放电气体为空气,处理距离1.5cm,处理时间4s。表面处理能够去除试样表面的弱边界层,引入含氧极性基团羟基和羧基,提高表面化学活性。经过火焰或空气等离子体处理的试样表面接触角分别降低为91.04°和22.43°,润湿性能得到改善。两种表面处理方法都能够明显提高试样的粘接性能。其中天山1956胶粘剂粘接火焰处理的未打磨试样,其拉伸剪切强度最大可达到4.063MPa,破坏方式为粘附破坏。     

纤维的表面处理对FRP-水泥砂浆体系抗弯性能的影响

本文利用3点弯来研究水泥砂浆外贴碳纤维和芳纶片材后的抗弯性能，并分别对两种纤维进行表面处理，探讨了纤维的表面处理对复合材料(FRP)水泥砂浆体系抗弯性能的影响．结果表明：用等离子体分别对碳纤维和芳纶进行表面处理，碳纤维复合材料(CFRP)和芳纶复合材料(AFRP)水泥砂浆的最大断裂载荷提高都十分显著，而且构件在受弯过程中没有发生剥离破坏，FRP被拉断，纤维高强的特点得到充分发挥．     

高性能纤维表面改性研究进展

高性能纤维具有优异的性能,广泛用于宇航和军事领域,但是其与树脂基体之间的界面粘接性能较差,复合材料的层间剪切强度较低。针对这一复合材料体系,全面论述了提高其性能的几种方法以及各种方法的优缺点,其中包括纤维表面接枝、偶联、聚合物涂层、冷等离子体、γ射线辐射和超声波处理等,同时介绍了改性纤维的性能表征方法。     

硅烷偶联剂对空间太阳电池粘接界面的改性技术研究

以空间太阳电池和聚酰亚胺膜粘接界面为研究对象,将表面改性剂涂敷在待粘接物体表面,通过成分测试、改性机理分析及验证实验研究了表面改性剂有效成分及其添加后对空间太阳电池粘接剥离强度的影响。结果表明:表面改性剂的主要成分为硅油、异构烷烃、甲苯、正硅酸丁酯、四丙氧基硅烷及填料和抗氧剂等,其中对粘接强度影响较大的为正硅酸丁酯、四丙氧基硅烷等硅烷偶联剂成分。粘接界面采用表面改性剂处理后,试件的剥离强度得到很大增强,平均剥离强度大于0. 30 N/mm,破坏形式为内聚破坏。     

金属橡胶热硫化型底胶的研制

研制了一种酚醛一橡胶型底胶,探讨了主要组分对底胶性能的影响。实验结果表明,以n甲醛：n苯酚：n氮氧化钾=2．25：1：0．1,在65℃／3h合成的甲阶酚醛树脂具有高羟基含量,能满足底胶主体树脂要求;当该酚醛树脂100质量份、氯化橡胶60~80份、硅烷偶联剂10-15份、钛白粉30~35份时底胶具有较高强度,扯离强度40MPa以上,剥离强度3．0kN／m以上,且试件破坏形式主要为橡胶内聚破坏。该底胶作为单涂层胶粘剂可实现极性橡胶与金属的热硫化粘接,与相适应的面胶配合构成的双涂层胶接体系还可实现非极性橡胶与金属或复合材料的热硫化粘接,目前已在金属橡胶粘接领域获得了应用。