等離子體-硅烷偶聯(lián)劑改性芳綸緯平針織復(fù)合材料的力學(xué)性能研究*

李翠玉 王林心 宋佳佳 崔月巖

1.天津工業(yè)大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300387；2.天津工業(yè)大學(xué) 先進(jìn)紡織復(fù)合材料教育部重點實驗室，天津 300387

芳綸是一種由苯環(huán)和酰胺鍵組成的新型合成纖維，其大分子鏈中至少有85%的酰胺鍵直接與苯環(huán)相連，具有密度低、比強(qiáng)度高、比模量高和耐高溫等優(yōu)異的性能，其可作為聚合物復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料，已受到廣泛的關(guān)注[1-2]。如以芳綸織物作為增強(qiáng)體制備的復(fù)合材料，已被廣泛應(yīng)用于航空航天、體育運(yùn)動等領(lǐng)域。但芳綸表面缺乏化學(xué)活性基團(tuán)，故較難與樹脂基體形成有效的機(jī)械聯(lián)鎖，界面聯(lián)結(jié)強(qiáng)度較弱，這將影響芳綸增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能，限制了其應(yīng)用[3-6]。因此，對芳綸纖維/織物進(jìn)行改性，改善芳綸纖維/織物與基體材料黏結(jié)不良的狀況，對提升芳綸增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能很有必要。

綜上可知，對芳綸纖維/織物進(jìn)行表面改性，可制備綜合性能優(yōu)異的復(fù)合材料。本文將選用氬氣等離子體和不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硅烷偶聯(lián)劑溶液對芳綸緯平針織物改性，以提高芳綸表面的活性，增強(qiáng)芳綸與樹脂間的黏結(jié)力；再采用真空輔助樹脂傳遞模塑成型(VARTM)工藝制備未改性芳綸緯平針織復(fù)合材料及等離子體-硅烷偶聯(lián)劑改性芳綸緯平針織復(fù)合材料，通過測試未改性及改性芳綸緯平針織復(fù)合材料的拉伸性能、彎曲性能、壓縮性能和沖擊性能，研究芳綸緯平針織物改性對其復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用主要材料和試劑如表1所示。……