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复合材料是由两种或两种以上性质不同而互补的材料组成的结构材料。它具有比组成材料更优越的综合性能。但在一些高科技领域,特别是航空航天领域,单一复合材料已不能满足其对高性能的要求。芳纶纤维增强复合材料因具有高强度、高模量等特征,已得到广泛应用,尤其在航空航天等结构材料领域中越来越显示出重要作用。纤维/基体树脂的界面结合一直是纤维增强树脂基复合材料的薄弱环节,因此如何通过对纤维表面的改性来提高其界面结合一直是复合材料研究的热点,具有重要的意义。针对上述问题,本文主要进行了以下几方面的工作: 一、在文献调研的基础上,综述了目前国内外复合材料的应用与发展概况,了解有机高性能芳纶纤维的结构、性能、应用与发展,介绍了芳纶纤维几种主要的改性方法,阐述研究芳纶纤维增强复合材料结构性能的意义。二、采用化学接枝方法对Kevlar 纤维(KF)表面进行改性,通过水解在KF 表面引入活性基团,然后对其进行酰氯化改性,并用己内酰胺封端稳定化后,作为己内酰胺阴离子聚合的助催化剂,引发己内酰胺阴离子聚合,并考察反应温度和反应时间对接枝率的影响。采用FT-IR、XPS 及ESEM 等实验手段分析接枝前后KF的表面形貌和化学组成,分析结果表明在KF 表面实现了阴离子接枝PA6。三、利用改性前后的KF 作为增强纤维制备尼龙6/Kevlar 纤维(PA6/KF)复合材料,进一步探讨KF 表面阴离子接枝PA6 对PA6/KF 复合材料结晶和熔融行为的影响。DSC 分析表明PA6 的等温结晶过程主要为成核作用控制,KF 的加入对基体PA6 起到了异相成核作用,提高了结晶速率;非等温结晶过程中,KF 的加入提高了基体结晶的起始温度Tconset,减小其总结晶时间ttotal;KF 的加入同时使PA6 的熔融行为发生显著变化。四、采用PLM 对PA6/KF 复合材料的界面结晶情况加以观察,发现PA6 与许多结晶性聚合物一样,在不受阻碍,没有外力的作用下能形成完整的球晶,KF 可以诱发横晶的生长,其诱发横晶的能力随着结晶温度Tc 的升高而增强,在相同条件下改性KF 所诱发横晶的密度及完整程度明显高于未改性的KF。五、通过测试PA6/KF 复合材料的拉伸、弯曲和冲击性能,并采用SEM 对其破坏断口加以分析,探讨了KF 表面阴离子接枝PA6 对其复合材料力学性能与破坏形态的影响。