表面处理对环氧树脂PBO纤维界面剪切强度的影响.pdf

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1、50第。43卷，第6期‘工程塑料应用Vo1．43．NO．62O156ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONJun．2O15doi：lO．3969q．issn．1001-3539．2015．06．011表面处理对环氧树脂／PBo纤维界面剪切强度的影响梁宁纳，李光(东华大学材料科学与工程学院，纤维材料改性国家重点实验室，上海201620)摘要：采用了磺化聚芳酰胺(SPA1和固化剂593分别对PBO纤维进行表面处理，用钢针将配好的环氧树脂基体溶液似微球状滴在固定在试样架上的PBO纤维上，考察了处理前后PBO纤维

2、与环氧树脂界面剪切强度的变化。结果表明，两种表面处理对PBO纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度都有贡献，其中固化剂处理能显著提高界面剪切强度，改变了界面破坏模式，使PBO纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度最高可达19．41MPa，比未处理时的界面剪切强度提高95％。关键词：PBO纤维；环氧树脂；磺化聚芳酰胺；固化剂593；界面剪切强度中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1001—3539(2015)06—0050—04EffectsofSurfaceTreatmentonInterfaeialShearStrengtho

3、fEpoxy／PBOFiberLiangNingna，LiGuang(StateKeyLaboratoryforModificationofChemicalFibersandPolymerMaterials，CollegeofMaterialScienceandEngineering，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：PBOfiberwas~emedbythesulfonatedpolyarylamides(SPA)andthecuringagent593respe

4、ctively．Byusingsteelneedle，theepoxyresinsolutionwithshapelikemicro—sphericalwasdroppedonPBOfiberfixedthesampleholder．TheinterfacialshearstrengthbetweenepoxyresinandPBOfibersurfacetreatedwasstudied．Theresultssuggestthatthetwosurfacetreatmentsmadecontributionstotheint

5、erfacialshearstrength，wherethecuringagenttreatmentcouldsignificantlyimprovetheinterfacialshearstrengthandchangetheinterfacefailuremode．WhenPBOfiberwastreatedwiththecuringagent593，theinterfacialshearstrengthbetweenPBOfiberandepoxymatrixreachedupto19．41MPa，increasing9

6、5％thanthatoftheuntreatedfiber．Keywords：PBOfiber；epoxyresin；sulfonatedpolyarylamides；curingagent593；interfacialshearstrength聚对苯撑苯并二嗯唑(PBO)纤维的优异的力处理PBO纤维有时效性，而且处理费用较高，过程学性能和热稳定性使其在先进复合材料增强方面的较复杂。笔者采用磺化聚芳酰胺(SPA)和593固应用具有竞争力[14]0但由于PBO纤维表面光滑，化剂f二亚乙基j胺与丁基缩水甘油醚的缩聚物，且大分子链上

7、无极性官能团，致使其与树脂基体之主要成分为二亚乙基三胺)分别处理PBO纤维，考间的界面粘结性能差，界面剪切强度低，极大限制察处理工艺对PBO纤维与环氧树脂基体之间界面了其作为高性能纤维在先进复合材料领域中的应剪切强度的影响，此方法较简便。SPA和二亚乙基用。因此，对PBO纤维表面进行改性是非常重要三胺的分子结构式见图1。的。目前，国内外已有许多关于PBO纤维表面改性的报道，如甲磺酸和电晕处理、偶联剂处理、等离子体处理、放射处理等[5-8]，这些方法均可使PBO纤维与树脂基体的界面粘结性能得到一定程度提高。(a)HLiuDong

8、等[9采用氩等离子体处理PBO纤维后，NH2CH2CH2——N——CH2CH2NH2(b)其填充双马来酰亚胺复合材料的层间剪切强度达到a—sPA；b__二亚乙基三胺62-3MPa，比未处理时增加39．7％。ChenPing等图1SPA和二亚乙基三胺的分子结构式。。研究了氧等离