静电吸附改性玻璃纤维增强聚酰胺复合材料

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lzb0008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
玻璃纤维增强聚合物基复合材料,由于应力集中效应,复合材料的微观破坏主要发生在纤维和树脂基体的界面结合处,因此玻璃纤维与基体的界面结合是制备高性能复合材料的重要因素。目前,有关改善玻璃纤维与聚合物基体的文献报道都集中于将碳纳米管、石墨烯等碳材料引入到纤维表面提高纤维与基体的界面结合,很少有报道关注玻璃纤维与纳米粘土或者成核剂的复合。而关于纳米粘土增强聚合物的方法也已经探索了很多年,但这些方法通常是将粘土直接添加到聚合物体系中。当粘土添加量较少时对复合材料力学性能的提高非常有限,当添加量较多时粘土又极易团聚,导致力学性能下降,而且已有研究大部分集中在粘土的剥离和表面改性。  本文通过简单的静电吸附方法在玻璃纤维表面分别包覆了成核剂(P22)、乙烯-马来酸酐交替共聚物(Ethylene Maleic Anhydride Alternating Copolymer,简称EMA)和纳米粘土(clay),制备得到多元增强聚酰胺66(PA66)复合材料。这种方法不仅可以充分发挥玻璃纤维、粘土和成核剂、EMA协同增强的作用,而且有助于粘土的分散,同时玻璃纤维表面吸附的粘土和成核剂可以诱导PA66分子链在纤维表面结晶,提高PA66复合材料的结晶度,改善玻璃纤维与基体的界面结合。因此,与未改性玻璃纤维增强PA66复合材料相比,这种杂化增强体可以表现出更好的力学性能,为制备高性能复合材料提供了新思路。  1.利用静电吸附方法将P22和EMA分别和同时吸附在玻璃纤维表面,制备了P22和EMA混杂改性的玻璃纤维增强体,并通过挤出成型制备了PA66/改性玻璃纤维增强体复合材料。复合材料断面和刻蚀后断面的扫描电子显微镜(Scanning electronmicroscopy,简称SEM)结果表明,P22吸附在玻璃纤维表面可以诱导PA66在纤维表面结晶,而EMA分子中的酸酐基团则可以与PA66分子链末端的氨基发生反应,使PA66附着在纤维表面,改善了玻璃纤维与基体的界面结合。良好的界面结合使PA66/GF-P22、PA66/GF-EMA、PA66/GF-EMA-P22复合材料的层间剪切强度和动态储能模量(室温25℃下)分别提高了18.3%、25.4%、32.4%和15.4%、24.1%、34.9%。  2.通过静电吸附作用将clay和P22负载到玻璃纤维表面分别制备了GF-clay、GF-clay-P22杂化增强体,并通过熔融共混方法制备了PA66/GF-clay、PA66/GF-clay-P22复合材料。复合材料断面和刻蚀后断面的SEM结果表明在熔融共混过程中,clay和P22不仅可以诱导PA66在玻璃纤维表面结晶,同时clay表面的羧基还可以与PA66分子链发生原位化学反应,成为连接GF与PA66基体的桥梁,改善玻璃纤维与基体的界面结合。与PA66/GF复合材料相比,PA66/GF-clay、PA66/GF-clay-P22复合材料的层间剪切强度和动态储能模量(室温25℃下)分别从18.5MPa和3284MPa提高到22.5MPa、24.1MPa和4309MPa、4886MPa。  3.流变曲线和熔融指数结果显示,扁平玻璃纤维增强复合材料的流动性优于传统圆形玻璃纤维增强复合材料,而且玻璃纤维的扁平度越高,复合材料的流动性就越好,制品的表观质量也更高。差示扫描量热分析仪(Differential scanning calorimeter,简称DSC)和SEM结果表明在扁平玻璃纤维表面吸附少量clay+和P22可以不仅可以提高复合材料的起始结晶温度和结晶度,而且可以有效改善玻璃纤维与基体的界面结合。不同电荷的clay+和clay-交替吸附在扁平玻璃纤维表面,吸附的次数越多,粘土在纤维表面包覆的就越均匀,复合材料的力学性能和界面结合性能就越好。与未改性的扁平玻璃纤维增强复合材料相比,吸附一次和三次的改性扁平玻璃纤维复合材料的层间剪切强度分别从17.5MPa提高到21.2MPa和23.8MPa,动态储能模量分别从3147.7MPa提高到3988.0MPa和4629.8MPa。
其他文献
该文根据软件工程的理论进行测试系统规划和设计,并对系统的用户需求、开发环境和主要的单元进行了分析与设计.根据实际需求,架构了以个人计算机为基础的测试仪器.该系统由软
太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,利用太阳能电池将太阳能转化为电能是解决当前能源危机的有效方法之一。有机聚合物太阳能电池(OPVs)由于柔性、质轻、廉价等优点使其
荔枝和龙眼是中国南方的特产佳果,栽培面积及产量均居世界之冠.荔枝和龙眼的干制对减少鲜果采收后因霉烂造成的损失、增加产品价值具有重大的意义.但荔枝和龙眼的干燥不同于
为了降低金属基复合材料零件制备成本,进一步推广金属基复合材料的应用,塑性成形是实现上述目标的有效途径.该文研究了挤压铸造法制备的20vol﹪SiCw/LD2复合材料不同温度、不同
我们熟悉的体育项目有很多,可是你听说过“竹竿舞”吗?  我们三年级的大课间增加了一个体育项目——跳竹竿舞。  游戏规则是这样的:六个同学两两一组,手握两根竹竿的两头,口中一邊喊“开开合合”,手里一边操作竹竿。其他同学踩着节拍跳过并排的六根竹竿,就算成功通关。  这天早上阳光灿烂,做完啦啦操,我们又到了跳竹竿舞的时间。大家排着长队各就各位,跃跃欲试。  还记得第一次跳竹竿舞,轮到我时,我忐忑(tǎn
期刊
农田水利建设事关农业农村发展和国家粮食安全,开展农田水利工程建设管理模式创新研究非常重要。  在调研国内外研究现状的基础上,开展了农田水利工程建设理论、建设管理模
氧化石墨烯与生物高分子材料共混可以制备高性能材料,在包装材料、医用材料和生物传感器领域具有巨大的应用价值。采用改进Hummer’s方法制备氧化石墨粉末,超声分散法制备氧化石墨烯;采用共混、流延的方法分别制备了壳聚糖/氧化石墨烯复合膜和壳聚糖/明胶/氧化石墨烯复合膜;通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外分析仪(FT-IR)和X-射线衍射分析仪(XRD)对氧化石墨烯和复合膜样品进行表面形貌观察和结
该研究利用汇编语言编程实现测控终端机在线底层监控,并借助专用芯片完成和Internet之间的数据传输;借用现有普及广、可靠性高及费用低廉电话网络资源,实现用DTMF(双音多频)
该文对气吸式和外槽轮式播种原理进行了试验研究和评价.通过采用针管式、薄板小孔式和厚板小孔式三种不同类型的吸头,在不同孔径和真空度压力下得出气吸式排种器的排种特性.
GaN作为典型的Ⅲ族氮化物半导体材料,具有宽直接带隙、高电子迁移率、高热导率、耐高压、耐高温、抗腐蚀、抗辐射等特点,在微电子和光电子领域得到广泛应用。但是,适合GaN生长的