采用原子轉移自由基聚合( ATRP)方法合成的聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯一b一聚y一甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷( PS-b-PnBA-b-PMPS)嵌段共聚物偶聯(lián)劑處理玻璃纖維,研究了共聚物偶聯(lián)劑對玻璃纖維增強不飽和聚酯力學性能的影響。結果表明:嵌段共聚物偶聯(lián)劑能有效改善復合材料的強度、模量及韌性,適當增大共聚物中聚苯乙烯嵌段的鏈長,有利于復合材料的彎曲強度和彎曲模量的提高;復合材料的沖擊強度則隨著PnBA嵌段鏈長的增長而提高,但過長的PnBA鏈長會導致彎曲強度及模量的下降,當PnBA聚合度為50時,可獲得強度、模量及韌性均較高的復合材料。
在纖維增強聚合物復合材料中形成良好的界面黏結,是充分發(fā)揮纖維增強作用的必要條件。通常情況下,無機增強纖維與有機的聚合物基體間相容性、親和性較差,難以形成有效的黏結。通過對纖維的表面改性(如蝕刻、表面接枝、偶聯(lián)劑處理、表面涂覆等方法)及樹脂基體的物理、化學改性(引入可反應的活性基團)等方法,可改善纖維與基體間的潤濕性,提高纖維與基體間的相互作用。采用偶聯(lián)劑處理玻璃纖維是常用的方法之一,偶聯(lián)劑可與纖維及基體間形成較強的相互作用,可有效提高復合材料的界面黏結強度,有利于材料強度、模量的提高。
在很多場合,對所用材料的韌性有很高的要求,通過對基體樹脂的增韌改性,可在一定程度上改善復合材料的韌性,但可能造成強度、模量及耐熱性的下降。在界面引入柔性層,能使界面均勻的傳遞載荷、減少應力集中、松弛界面殘余應力、提高材料的沖擊韌性。柔性層的性質及其與纖維和基體的相互作用會對界面?zhèn)鬟f應力的能力產生重要影響,如何在柔性層與纖維及基體間形成有效的界面黏結,對復合材料的強度、模量至關重要。
本文采用合成的嵌段共聚物偶聯(lián)劑對玻璃纖維布進行表面處理,研究了共聚物偶聯(lián)劑對復合材料強度、模量和韌性的影響。
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嵌段共聚物偶聯(lián)劑對玻璃纖維增強不飽和聚酯的界面改性作用.pdf
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