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.     

空气介质阻挡放电等离子体对国产芳纶ⅢA表面改性的研究

采用空气介质阻挡放电等离子体对国产芳纶ⅢA进行表面处理,优化了其处理工艺。用SEM、XPS等方法研究了处理前后纤维表面形态和化学状态的变化,通过短梁剪切试验评价了芳纶ⅢA/环氧复合材料的抗层间剪切强度。结果表明:经空气等离子体处理后芳纶ⅢA表面粗糙度增加,极性增强,纤维力学性能无明显变化,芳纶ⅢA/环氧复合材料的抗层间剪切强度提高了18%。     

氨气等离子体改性处理芳纶Ⅲ表面的研究

以氨气为反应气体,对芳纶Ⅲ进行等离子体表面改性处理,研究了等离子体处理时间和处理功率对纤维表面性能的影响;采用X射线光电子能谱、场发射扫描电镜、接触角和微脱粘实验等测试方法对改性前后纤维表面元素组成、形貌、润湿能力以及界面粘结强度进行表征。结果表明:芳纶Ⅲ经过氨气等离子体改性后,表面含氮极性基团的含量增加,粗糙程度增大,润湿能力得到明显的改善;当氨气等离子体处理时间为15 min,功率为100 W时,芳纶Ⅲ与环氧树脂的界面粘结强度从处理前的12.9 MPa提高到18.2 MPa,与水的接触角由处理前的71.4°下降到46.8°。     

低温氨气等离子体对芳纶表面的改性

采用氨气等离子体对芳纶表面进行改性,用X-射线光电子能谱、场发射扫描电子显微镜、力学性能测试等手段对改性前后纤维表面的元素组成、形貌及其拉伸强度进行表征,并进一步通过微脱黏方法分析了等离子体处理条件对芳纶/环氧树脂复合材料界面黏结强度的影响。结果表明:芳纶经表面改性后,其表面极性官能团、表面粗糙度均有所增加,同时与环氧树脂基体的界面黏结强度明显增加。     

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。     

芳纶纤维的表面改性及增强高分子复合材料的研究进展

介绍了芳纶纤维的表面改性技术进展,及其在高分子复合材料中的应用效果,对表面涂覆、表面辐照、等离子体、表面氧化、表面接枝等物理或化学的芳纶纤维表面改性方法的原理和实施效果进行了重点描述,对芳纶纤维的表面改性技术的现状进行了评述。兼顾环境友好、纤维损伤小、高表面活化的高效和环保的表面改性技术的复合化是芳纶纤维表面改性技术的发展趋势。     

对位芳纶表面改性的最新研究进展

介绍了聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(又称对位芳纶)的表面改性技术及其研究进展。对位芳纶的表面改性方法分为物理改性和化学改性,其中,化学改性包括表面刻蚀、表面接枝、共聚改性等方法,物理改性包括等离子体处理、表面涂层、γ射线辐射、超声浸渍处理、紫外辐照等方法。指出了对位芳纶表面改性的未来发展方向是实现无损改性和工业化在线处理。     

提高芳纶纤维与橡胶界面粘合性能的方法

综述提高芳纶纤维与橡胶界面粘合性能的方法。化学改性主要包括表面基团活化（基于苯环和酰胺基团的取代反应）、表面浸溃和涂层，物理改性主要包括等离子体表面改性（冷等离子体处理和等离子体表面接枝）、超声波改性和γ射线辐射。物理改性方法对环境污染小，可连续化操作且不影响本体性能，发展优势大。     

空气等离子体处理芳纶Ⅲ的性能研究

比较了国产芳纶Ⅲ与芳纶1414以及进口Twaron纤维的表面性能;采用空气等离子体处理技术对芳纶Ⅲ的表面进行改性,研究了空气等离子体处理工艺条件以及处理前后芳纶Ⅲ的结构与性能的变化。结果表明:国产芳纶Ⅲ的表面存在不均匀的浅沟槽,比芳纶1414和Twaron纤维表面粗糙,其表面浸润性较差,但却优于芳纶1414和Twaron纤维;空气等离子体处理芳纶Ⅲ的最佳条件为放电功率65 W,空气放电气压2 000 Pa,处理时间11 min,在此条件下处理的芳纶Ⅲ表面接触角由未处理时的55.8°降至41.5°,纤维的浸润性能得到改善,而其力学性能和大分子结构不受影响。     

芳纶表面改性技术进展(一)——物理改性方法

简单介绍了芳纶Ⅱ、芳纶Ⅲ及Technora 3种对位芳纶,并对芳纶表面改性的物理方法进行了概述。综合论述了表面涂层技术、等离子体技术、超声波技术、γ-射线技术在芳纶表面改性过程中的应用过程、反应原理及改性效果。结合应用实践,对相关物理改性技术的应用进行了探讨和展望。     

激光和等离子处理对复合材料表面涂层附着力的影响研究

为了提高环氧涂料在纤维增强聚丙烯复合材料上的附着力,采用激光和等离子体表面前处理方法,应用超景深显微镜、粗糙度测定仪、接触角测试仪以及附着力测试仪,研究了激光和等离子体表面处理对纤维增强聚丙烯复合材料表面形貌、表面粗糙度和表面水接触角的影响,并且探究了这 2种表面处理方式对环氧涂层在复合材料上附着力的影响。结果表明： 2种处理方式均可明显提高环氧涂层在基材上的附着力,附着力均可由不到 1 MPa提高至 8 MPa以上。     

激光和等离子体处理对复合材料表面涂层附着力的影响研究

为了提高环氧涂料在纤维增强聚丙烯复合材料上的附着力,采用激光和等离子体表面前处理方法,应用超景深显微镜、粗糙度测定仪、接触角测试仪以及附着力测试仪,研究了激光和等离子体表面处理对纤维增强聚丙烯复合材料表面形貌、表面粗糙度和表面水接触角的影响,并且探究了这2种表面处理方式对环氧涂层在复合材料上附着力的影响。结果表明:2种处理方式均可明显提高环氧涂层在基材上的附着力,附着力均可由不到1 MPa提高至8 MPa以上。     

芳香族聚酰胺纤维改性技术研究进展

芳纶纤维改性技术是当今的研究热点,分析了芳香族聚酰胺纤维目前存在的问题,比较了芳纶纤维的各种改性技术的进展,包括物理改性中的表面涂层技术、等离子体技术、超声浸渍改性技术、γ-射线改性技术,化学改性中的表面刻蚀技术改性、基于酰胺键的化学反应、基于苯环的反应以及功能改性法,并对我国芳纶纤维的工业发展前景做出了展望。     

PP非织造布的生物大分子接枝改性

采用环氧型交联剂乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)及生物大分子(壳聚糖或胶原蛋白)对氨气低温等离子体处理后的聚丙烯(PP)非织造布进行表面接枝改性,探讨了接枝反应条件及改性PP非织造布的染色性、亲水性及抗菌性能。结果表明:氨气低温等离子体处理后的PP非织造布表面产生了可参与接枝反应的活性基团;EGDE具有较好的交联效果,壳聚糖的接枝效果高于胶原蛋白,较佳的接枝反应条件为交联剂0.15 g,壳聚糖质量浓度12 g/L,反应温度45℃,反应时间8 h;壳聚糖接枝改性后PP非织造布的染色性、亲水性及抗菌性能均得到改善,其酸性染料上染率约49%,芯吸高度0.8 cm,对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抗菌率分别达96.9%和93.4%。     

环氧树脂/多巴胺增强芳纶纤维界面性能

由于芳纶纤维表面光滑且呈现化学惰性,与环氧树脂等基体材料结合后界面性能较差。为此,采用多巴胺在不同时间下对改进型芳纶Ⅲ纤维表面进行改性处理,并研究了对环氧树脂/多巴胺改性芳纶纤维界面性能的影响。对扫描电子显微镜对纤维改性前后表面形貌进行表征,发现纤维改性后表面粗糙度提高,利于与环氧树脂间界面结合。利用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱对纤维改性前后基团和表面元素含量进行表征,改性后纤维表面活性基团增加,极性增强。通过热重分析表明聚多巴胺成功吸附在纤维表面。测量纤维表面接触角,改性后的接触角更小,有利于环氧树脂润湿纤维。采用横向丝束复合材料的拉伸强度表征环氧树脂/芳纶纤维的界面性能。最终确定了多巴胺浓度为2 g/L,在多巴胺溶液中处理4 h为最佳条件,在该条件拉伸强度比为改性前提高了28.06%,拉伸弹性模量提高了14.68%。     

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.     

磷酸酯偶联剂改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究

采用磷酸酯偶联剂对芳纶纤维表面进行接枝改性,研究了实验条件和纤维含量对芳纶纤维增强聚丙烯(PP)复合材料力学性能的影响,并用电子扫描显微镜观察了PP复合材料的微观形态结构。结果表明:磷酸酯偶联剂成功接枝到芳纶纤维表面上,使芳纶纤维和PP的界面黏结性能得以明显改善。芳纶纤维可以显著地提高PP复合材料的力学性能当,其含量为20%时复,合材料的综合性能最优。     

低温等离子体处理对芳纶/环氧界面性能的影响

在采用低温等离子体对芳纶纤维进行表面处理后，用扫描电镜观察处理前后的纤维表面，测试了纤维的拉伸性能，并用单纤维抽拔法对芳纶纤维／环氧树脂的界面性能做了定量的表征。实验结果表明：经低温等离子体处理后，芳纶纤维表面变得粗糙，拉伸强度随处理时间延长而下降，纤维初始模量和断裂伸长率略有下降，而芳纶／环氧界面的粘结强度有所提高。     

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。     

芳纶表面物理改性的研究进展

综述了近几年用于芳纶表面改性的物理方法的研究进展,重点介绍了表面涂层、等离子体处理、γ射线处理、超声波处理、紫外线辐射和超低温处理等改性方法的研究现状及优缺点,并对芳纶表面改性的发展趋势进行了展望。