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《低温等离子体表面处理对UHMW_PE复合材料冲击性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第26卷第6期重庆建筑大学学报Vol.26Nо.62004年12月JournalofChongqingJianzhuUniversityDec.2004低温等离子体表面处理对①UHMW-PE复合材料冲击性能的影响12肖干,牟其伍(1.重庆大学材料学院,重庆400045;2.重庆大学数理学院,重庆400045)摘要:采用低温等离子体对纤维表面进行处理。结果表明,处理后的纤维表面能提高,使环氧树脂能良好地浸润纤维,纤维与树脂的粘结强度提高,制成的复合材料抗冲击性能得到改善,其原因是:由表面引入的多种含氧基团所形成的化学键力,由表面刻蚀坑产生的机械嵌合力。关键词:低温等离子体表面处理;UH
2、MW-PE超高分子量聚乙烯纤维;冲击强度;表面刻蚀;粘结性能;含氧基团中图分类号:TU599文献标识码:A文章编号:1006-7329(2004)06-0086-04InfluenceofLowTemperaturePlasmaSurfaceTreatmenttoUHMW-PECompositeonItsImpactProperty11XIAOGan,MUQi-wu(1.CollegeofMaterialScienceandEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400044,P.R.China;2.CollegeofMathemat2ics
3、andPhysics,ChongqingUniversity,Chongqing400044,P.R.China)Abstract:Inthispaper,thelow-temperatureplasmawasappliedtotreatthesurfaceofthefibers.Theresultsshowthatthesurfaceenergyofthetreatedfibersincreasesgreatlysothatthefiberscanbewettedverywellbyresinandtheadhesionstrengthofthetreatedfiberstores
4、inincreasessignificantly.Themechanicalcharacter2isticsofthePEcompositesareimprovedbythesurfacetreatmentofthefibers.Inthispaper,themechanismoftreatmenthasbeendiscussed.Thevarietiesofpolaroxygencontaininggroupsproducedinthesurfacelayerwhichformchemicalbondingandtheplasmaetchedpitsspreadingallover
5、thesurfaceofthetreatedfibersintowhichtheresinpenetratestoformthemechanicalinterlacingbetweenfibersarethetworeasonsfortheim2provement.Keywords:low-temperatureplasmasurfacetreatment;ultra-highmolecularpolyethylene(UHMW-PE)fiber;impulsestrength;etchedpits;adhesionability;oxygencontaininggroup3超高分子
6、量聚乙烯(UHMW-PE)纤维具有优良的力学性能,而且其密度小于1g/cm,原材料来源容易,从而使开发轻质、高强、高模和价廉的新型复合材料成为可能。然而,由于线型聚乙烯表面缺乏极性基团,化学性能不活泼,表面能低,且超高分子量聚乙行维是高度对称的亚甲基结构,使得纤维具有很高的结晶度和取向度。这一方面保证其具有较高的力学强度,另一方面也使得纤维表面的化学惰性特别突出,[1,2,3]集中表现在与树脂基体制成复合材料后,界面结合力很低。文献中报道用未处理的聚乙烯纤维与环氧树脂制成复合材料,其单丝拔出强度只有0.5MPa,因此,必须对纤维进行适当的表面处理后,才能在所制得的复合材料中发挥其高强
7、度高模的优点。目前,国内外已出现了多种对超高分子量聚乙烯纤维进行表面处理的方法:如物理方法中使用共混法、刻蚀法、填料法;化学方法中使用表面化学处理、表面化学枝①收稿日期:2004-07-08作者简介:肖干(1972-),男,四川达州人,硕士生,主要从事复合材料理论与实践研究。第6期肖干,等:低温等离子体表面处理对UHMW-PE材料冲击性能的影响87[4]接法、交联改性等方法,以上方法都不同程度地提高了纤维粘结强度和复合材料的抗冲击强度,有的对其机理也作了一
