采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合( ATRP)方法合成的聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯一b一聚y一甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷( PS-b-PnBA-b-PMPS)嵌段共聚物偶聯(lián)劑處理玻璃纖維,研究了共聚物偶聯(lián)劑對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:嵌段共聚物偶聯(lián)劑能有效改善復(fù)合材料的強(qiáng)度、模量及韌性,適當(dāng)增大共聚物中聚苯乙烯嵌段的鏈長(zhǎng),有利于復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和彎曲模量的提高;復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度則隨著PnBA嵌段鏈長(zhǎng)的增長(zhǎng)而提高,但過長(zhǎng)的PnBA鏈長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致彎曲強(qiáng)度及模量的下降,當(dāng)PnBA聚合度為50時(shí),可獲得強(qiáng)度、模量及韌性均較高的復(fù)合材料。
在纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料中形成良好的界面黏結(jié),是充分發(fā)揮纖維增強(qiáng)作用的必要條件。通常情況下,無(wú)機(jī)增強(qiáng)纖維與有機(jī)的聚合物基體間相容性、親和性較差,難以形成有效的黏結(jié)。通過對(duì)纖維的表面改性(如蝕刻、表面接枝、偶聯(lián)劑處理、表面涂覆等方法)及樹脂基體的物理、化學(xué)改性(引入可反應(yīng)的活性基團(tuán))等方法,可改善纖維與基體間的潤(rùn)濕性,提高纖維與基體間的相互作用。采用偶聯(lián)劑處理玻璃纖維是常用的方法之一,偶聯(lián)劑可與纖維及基體間形成較強(qiáng)的相互作用,可有效提高復(fù)合材料的界面黏結(jié)強(qiáng)度,有利于材料強(qiáng)度、模量的提高。
在很多場(chǎng)合,對(duì)所用材料的韌性有很高的要求,通過對(duì)基體樹脂的增韌改性,可在一定程度上改善復(fù)合材料的韌性,但可能造成強(qiáng)度、模量及耐熱性的下降。在界面引入柔性層,能使界面均勻的傳遞載荷、減少應(yīng)力集中、松弛界面殘余應(yīng)力、提高材料的沖擊韌性。柔性層的性質(zhì)及其與纖維和基體的相互作用會(huì)對(duì)界面?zhèn)鬟f應(yīng)力的能力產(chǎn)生重要影響,如何在柔性層與纖維及基體間形成有效的界面黏結(jié),對(duì)復(fù)合材料的強(qiáng)度、模量至關(guān)重要。
本文采用合成的嵌段共聚物偶聯(lián)劑對(duì)玻璃纖維布進(jìn)行表面處理,研究了共聚物偶聯(lián)劑對(duì)復(fù)合材料強(qiáng)度、模量和韌性的影響。
資料下載: 嵌段共聚物偶聯(lián)劑對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯的界面改性作用.pdf
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