纤维表面处理对PBO/环氧界面性能的影响
牛芳芳
黄英玉岩季文
岳震南
（西北工业大学理学院应用化学系，西安710129）
文摘为提高PBO纤维/环氧树脂的剪切强度，采用聚合物涂层法对PBO纤维进行表面改性。通过 NOL环复合材料层间剪切强度测试，研究不同浓度的表面涂层处理液、不同浸渍工艺对复合材料层间剪切强度的影响。结果表明：PBO纤维表面经不同涂层处理液处理后，层间剪切强度均高于未经表面处理的；当PBO 纤维经过以涂层A为一浴浸渍液、涂层B为二浴浸渍液的两次浸渍工艺处理后，层间剪切强度最高，比未经表面处理的提高了61%。
关键词PBO纤维，PBO纤维/环氧树脂复合材料，表面处理，层间剪切强度
Effect of FiberSurfaceTreatment on InterfacePerformance of
PBO/EpoxyResinsComposite
YueZhennan
HuangYing
WangYanJiWen
NiuFangfang
(Department of Applied Chemistry,School of Sciences, Northwestem Polytechnical University,Xi' an 710029)
AbstractThis article studies the surface modification of PBO fiber by using the polymer coating method. The impact of surface coating treatment liquor with different concentration and different impregnation process on interlami-nar shear strength of the composite materials is investigated through NOL ring interlamminar shear strength test. The results show that the treatment of surface through coating method can increase composite interlaminar shear strength. When the PBO fiber surface after the treatment of twice impregnation process,the efficiency is most obvious. The in-terlaminar shear strength up to 61% higher than that of the fiber without surface treatment.
Key wordsPBO fiber,PBO fiber/epoxy resins composite,Surface modification,Interlaminar shear strength
0引言
PBO纤维是一种具有优良力学性能、耐热性能和阻燃性能的有机纤维，其强度、模量均比Kevlar纤维高1倍以上[1],PBO增强树脂基复合材料的开发对于航天、航空和国防等高新技术领域材料及产品更新换代有重要意义{2)，但由于PBO纤维表面过于光滑且活性低，几乎与所有树脂基体都不能良好地没润，致使纤维与树脂间界面粘接性能差，复合材料界面剪切强度低，不能较好地进行力的传递(3]，严重制约了其在复合材料中的应用，故需要对PBO纤维表面进行改性，使纤维表面粗糙，增加纤维表面极性官能团的数量，提高纤维表面自由能，从而提高PBO纤维与树脂基体的界面粘接强度。
对PBO纤维表面处理的方法有多种，目前普遍使用的方法有：化学法、共聚改性、等离子处理、电晕处理和辐射处理法等。G.M.Wu(4)用化学法对PBO
收稿日期：2010-0625：修回日期：2010-07-19
纤维进行表面改性，使PBO纤维/环氧树脂复合材料的界面剪切强度从34.7MPa增加到40.2MPa。金俊弘等人(35]通过共聚法合成了分子链中含有离子基团的SPBO纤维，微脱粘测试表明，SPBO纤维与环氧树脂的界面剪切强度较PBO/环氧树脂增加了23%。 C.H.Zhang等人(6)对PBO纤维进行氧等离子体改性，发现PB0纤维与水的接触角从原丝的76.6°下降到27.3°。乔永梅7]采用电晕法对PBO纤维表面进行了改性研究，发现PBO纤维电晕处理后吸水量明显增加，同时,PBO纤维与环氧树脂的界面剪切强度由7.7MPa增加到9.2MPa。张春华等(*)采用-射线辐照技术对PBO纤维表面进行接枝改性，辐照接枝后极性元素氯出现在辐照改性的纤维表面上，改善 PBO纤维的表面化学情性。
这些方法在一定程度上改善了界面间的结合力，提高了复合材料的使用价值，但这些常规的处理方
作者简介：岳震南，1983年出生，硕士研究生，主要从事功能材料的研究。E-mail:yuezhennan423@126.com
http://www.yhclgy.com字航材料工艺2010年第6期
万方数据
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