环氧树脂/多巴胺增强芳纶纤维界面性能 |
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引用本文: | 胡锦澜,李嘉杰,张彦飞,刘佩佩,关静,谢利鹏.环氧树脂/多巴胺增强芳纶纤维界面性能[J].工程塑料应用,2023(4):36-41. |
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作者姓名: | 胡锦澜 李嘉杰 张彦飞 刘佩佩 关静 谢利鹏 |
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作者单位: | 1. 中北大学材料科学与工程学院;3. 西安长峰机电研究所 |
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摘 要: | 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%。
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关 键 词: | 芳纶纤维 复合材料 环氧树脂 多巴胺 界面 表面改性 |
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