常压空气DBD等离子体对PBO纤维及PBOPPESK复合材料界面性能的影响

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1、硕士学位论文常压空气DBD等离子体对PBo纤维及PBo／PPESK复合材料界面性能的影响EffectsofinterfacialpropertiesofthePBOfiberandPBO／PPESKcompositesbyatmosphericpressureairDBDplasma学号：21007105完成日期：2013．05．03大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包

2、含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：瀣墨窒鱼堡旦里笠重塑型堕翌鱼!鱼丝堕堕丝幽挫黼作者签名：——雪诰匈毫型箕一日期：上址年—乏月上互日大连理工大学硕士学位论文摘要PBO是聚对苯撑苯并双口恶唑纤维(Poly．p-phenylenebenzobisthiazole)的简称，具有高强度、高模量等特点，被誉为21世纪超级纤维。含二氮杂萘酮结构的聚醚砜酮(PPESK)是一种新型的耐高温的特种高性能塑料

3、，综合性能优越。针对二者界面之间的粘结性差的现状，采用介质阻挡放电(DBD)等离子体改性的手段来解决这一问题。本文主要采用常压空气DBD等离子体来改性PBO纤维表面，通过改变处理时间、放电功率密度来确定最佳处理工艺。用X．射线光电子能谱测试PBO纤维表面极性基团含量；原子力显微镜(AFM)计算PBO纤维表面的粗糙度；动态接触角分析仪(DCAA)计算PBO纤维的表面自由能；扫描电子显微镜(SEM)观察PBO纤维表面的粗糙程度、与树脂的粘结状况及PBO／PPESK断裂面形貌；万能试验机测试PBO／PPESK复合材料的层间剪切强度；测试吸水率等表征手段进行分析。改变处理

4、时间，引入新的官能团．O。C--O，⋯CO、．C=O、．C=N．、。O．C=O含量分别达到24．75％、6．93％、3．96％和4．96％；粗糙度由188．27nm增大到274．17nm；表面自由能由44．04mJ／m2增大到65．85mJ／m2；层间剪切强度由33．24Mpa增大到了39．41Mpa，吸水率由0．46下降到了0．32。可得出10s为最佳处理时间。改变放电功率密度，也可以引入新的官能团．O．C=O，⋯CO、．C=O、．C=N．、．O．C=O含量分别达到28．69％、9．84％、4．92％和6．15％；粗糙度由188．27nm增大到304．78rim

5、；表面自由能由44．04mJ／m2增大到71．41mJ／m2；层间剪切强度由33．24Mpa增大到了44．71Mpa；吸水率由0．46下降到了O．27。可得出最佳放电功率密度为41．4W／cm3。改变处理时间和放电功率密度在一定范围内均对PBO纤维本体拉伸性能影响不大。可见空气DBD等离子体是一种有效的改性纤维手段。最终确定处理时间10s、放电功率密度41．4W／cm3为最佳处理工艺条件。关键词：DBD等离子体：改性：PBO纤维：PPESK树脂：粗糙度：表面自由能：层间剪切强度：吸水率常压空气DBD等离子体对PBO纤维表面及PBO／PPESK复合材料界面性能的影响

6、EffectsofthePBOfiberandinterracialpropertiesPBO／PPESKcompositesbyatmosphericpressureairDBDplasmaAbstractPBOistheabbreviationofPoly·-P·-phenylenebenzo·-dual·-portoxazolefiber’regardedassuperfiberinthe21stcenturyforhighstrength，highmoduluaandSOon．Poly(phthalazinoneethersulfoneketone)(PP

7、ESK)isanewtypeofspecialhigh-performanceplasticscanresistanthightemperature，itsoverallperformanceissuperior．Forpooradhesiveconditionbetweentheinterface，wecanuseairdielectricbarrierdischarge(DBD)plasmatosolvethisproblem．Inthispaper,weusetheatmosphericpressureairDBDplasmatomodifiedPBOfib

8、ersur