芳纶表面物理改性研究现状及进展.pdf

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1、8汤海涛等：芳纶表面物理改性研究现状及进展绝缘材料2015，48(11)芳纶表面物理改性研究现状及进展汤海涛，宋欢，刘含茂，周升，曾智，上官久桓（株洲时代电气绝缘有限责任公司，湖南株洲412100）摘要：简介了芳纶表面物理改性的方法，论述了表面涂层技术、γ-射线技术、等离子体技术和超声浸渍技术等在芳纶表面改性中的原理、研究情况及改性效果，并展望了相关物理改性技术的研究前景。关键词：芳纶；表面改性；物理改性+中图分类号：TM215；TQ342.72文献标志码：A文章编号：1009-9239（2015）11-0

2、008-06ResearchStatusandProgressinPhysicalModificationofAramidFiberTangHaitao,SongHuan,LiuHanmao,ZhouSheng,ZengZhi,ShangguanJiuhuan(ZhuzhouTimesElectricInsulationCo.,Ltd.,Zhuzhou412100,China)Abstract:Thephysicalmodificationmethodsofaramidfiberwerereviewed.T

3、heprinciple,researchsituation,andmodificationeffectofcoatingtechology,γ-rayirradiationtechology,plasmatechology,andultrasonicimpregnationtechologyinmodificationofaramidfiberweredisscussed,andtheprospectofphysicalmodificationtechnologywasproposed.Keywords:a

4、ramidfiber;surfacemodification;physicalmodification0引言团，该方法的改性效果明显，但只适用于理论研究，芳纶纤维是一种新型的高科技特种化学纤维，难以实现工业上的连续化处理。物理改性则是利它以优异的力学性能、阻燃性能、耐辐射性能、耐热用如γ-射线辐射、等离子等对芳纶纤维进行表面改性能以及电气绝缘性能，在国防军工、航空航天、防性，包括高能射线改性、超声浸渍改性、等离子体改弹制品、电子设备、土木建筑以及交通运输等高端性以及表面涂层改性。下面主要介绍芳纶纤维的[1-

5、2]领域中得到广泛应用。物理改性研究现状及进展。虽然芳纶纤维具备极佳的物理、化学性能，但由于其分子结构的特点，使得芳纶纤维表面浸润性1表面涂层改性较差，表面能低，且纤维表面较光滑，作为增强材料芳纶纤维的表面涂层改性方法是将芳纶纤维应用于复合材料中时需解决复合材料界面粘结性表面涂覆一层柔性涂层，该涂层起到钝化表面裂纹差的问题，以及在作为高性能纤维织物应用于软盔扩展的作用，使纤维表面上的缺陷与损伤得到一定甲、防弹衣等防护装备时，需解决其表面摩擦性能程度的愈合，增加纤维的拔出长度，增强芳纶复合欠佳的问题。因此，改

6、善芳纶纤维的表面性能，以材料的破坏能，从而达到纤维表面改性的目的。该提高芳纶纤维与树脂基体之间的结合力；以及通过涂层的物理极性以及涂层上的活性基团可增加芳改善其摩擦性能，以提升弹道能量吸收性能，是芳纶纤维与树脂基体间的粘结力，有效提高复合材料纶复合材料研究者所关注的热门课题。的层间剪切强度以及纤维强度转化率。此外，该涂芳纶纤维表面改性可分为物理改性与化学改层还可以提高材料的韧性与耐湿热老化性能。[3]性。化学改性主要是将芳纶纤维表面上的苯环与杨诗润等将芳纶纤维表面经磷酸处理，再涂酰胺基团进行化学反应，在纤维

7、表面引入活性基覆环氧树脂和固化剂，采用极性端基液体橡胶作为—————————————环氧树脂与天然橡胶的相容剂，改善芳纶纤维与天收稿日期：2015-05-08修回日期：2015-06-08然橡胶的界面。通过与天然橡胶和单独采用磷酸基金项目：湖南省战略新兴产业项目（2012GK4077）作者简介：汤海涛（1962-），男（汉族），湖南醴陵人，高级工程师，长处理的芳纶/天然橡胶复合材料的性能对比发现，芳期从事绝缘材料企业管理及技术管理工作。纶纤维经环氧树脂与固化剂改性后，其复合材料的绝缘材料2015，48(11

8、)汤海涛等：芳纶表面物理改性研究现状及进展9硫化速度和交联程度均提高，撕裂强度和300%定2射线辐射改性伸应力都得到显著提高，当m(环氧树脂)∶m(芳纶纤γ-射线辐射改性芳纶纤维技术是近几年出现的维)=7∶100时，复合材料的性能最佳。动态力学性一种新型的芳纶改性技术，该技术可在常温、无需能(DMA)测试与扫描电镜（SEM）分析表明，环氧树催化剂与引发剂的条件下进行。γ-射线辐射改性芳脂、固化剂涂覆的芳纶/天然橡