超高分子量聚乙烯纤维的表面仿生修饰及其与橡胶复合材料的研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：垒丝鱼日期：竺!竺生!塑!旦关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文

2、的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在jL年解密后适用本授权书。口非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。日期：竺!生生!壁!望日期：兰坠至』塑!亟学位论文数据集IUlI删UlIIlilIIIIIIlUlIIIIIIIY2628716中图分类号TQ33学科分类号430．5010论文编号1001020140432密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名韦振海学号2011200432获学位专业名称材料科学与工程获学

3、位专业代码0805课题来源自选项目研究方向材料表面功能化论文题目超高分子量聚乙烯纤维的表面仿生修饰及其与橡胶复合材料的研究多巴胺，超高分子量聚乙烯纤维，环氧树脂，表面改性，粘合，关键词纤维／橡胶复合材料论文答辩日期2014．5．26·论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师王文才教授北京化工大学高分子材料评阅人1吴友平教授北京化工大学高分子材料评阅人2贾清秀副教授北京服装学院高分子材料中国石油化工股份有限答辩委员会主席者东梅教授高分子材料公司北京化工研究院答辩委员1张立群教授北京化工大学高分子材料答辩委员2吴友平教授北京化工大学高分子材料答辩委员3王益

4、庆副教授北京化工大学高分子材料答辩委员4贾清秀副教授北京服装学院高分子材料答辩委员5叶欣讲师北京化工大学高分子材料注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在((中国图书资料分类法))查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745—9)“学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要超高分子量聚乙烯纤维的表面仿生修饰及其与橡胶复合材料的研究本文采用多巴胺仿生修饰及二次功能化接枝环氧树脂和RFL浸胶处理对表面光滑惰性的超高分子量聚乙烯(uHMWPE)纤维进行表面改性，进而改善纤维与橡胶界面的粘结性能。首先，对

5、超高分子量聚乙纤维烯表面采用多巴胺氧化聚合进行表面仿生修饰，使其表面沉积厚度可控的聚多巴胺。然后，对表面多巴胺改性的超高分子量聚乙烯纤维进行两种不同方法的环氧树脂接枝，使其表面达到二次功能化。与以往报道的改性方法相比，本改性方法过程更加简单，环保和可控，显示了一定的优越性。最后，将二次功能化的纤维浸渍RFL胶乳，在橡胶与纤维层问形成粘合促进层，对橡胶与纤维层起到粘结作用。改性前后的超高分子量聚乙烯纤维表面的变化用X射线光电子谱(xPs)，傅立叶全反射红外(FT-IR)并I水接触角测试进行了表征。扫描电子显微镜(SEM)11片揭示了UHMWPE纤维改性前后表面形貌的变化情况。实验结果表明，

6、多巴胺成功地沉积在纤维表面，利用多巴胺这个二次功能化平台，又在纤维表面成功地接枝了环氧树脂。为评价改性效果，将改性后的混编UHMWPE布与橡胶进行复合，共硫化制备了UHMWPE／橡胶复合材料。剥离强度测北京化T大学硕士学位论文试结果表明，UHMWPE纤维与橡胶基平均剥离强度可达到7．8N／mm，显著提高了UHMWPE纤维与橡胶的界面粘合性能。关键词：多巴胺，超高分子量聚乙烯纤维，环氧树脂，表面改性，粘合，纤维／橡胶复合材料ABSTRACTSURFACEMODIFICATIoNoFU1月RAHIGHMOLECULARWEIGHTPOLYETHYLENE(UHMWPE)FIBERVL～ABI

7、o．INSPIREDDOBUⅥINEOⅪDEPOLYMERIZATIoNANDFABRICATIONOFITSRUBBERCOMPOSITEToimprovethepoorinterracialbondingproperty，thesurfaceofultrahighmolecularweightpolyethylene(UHMWPE)wasmodifiedbythefollowthreesteps：dopaminedecorati