文档名：聚氨酯上浆剂处理PBO纤维复合材料的界面性能
摘要：为了提高聚对苯撑苯并二噁唑(poly-p-phenylenebenzobisoxazole,PBO)纤维/环氧树脂复合材料的界面性能,采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性水性聚氨酯得到上浆剂,然后对酸化后的PBO纤维进行表面涂覆处理.采用XPS和EDS分析PBO纤维表面的化学组成,利用SEM研究PBO纤维表面及其复合材料撕裂面的形貌,并对PBO纤维的单丝及复合材料的力学性能进行分析.结果表明:经过上浆剂包覆的PBO纤维表面活性基团明显增多,表面O/C(原子比)由0.16提升至0.25,上浆剂能有效修复纤维表面的缺陷;通过调控纤维表面上浆剂含量和结构,可使PBO纤维/环氧树脂单向复合材料的层间剪切强度提高到41.3MPa,拉伸强度增加到1.70GPa,相较于未处理的复合材料分别提高了44.9%和15.6%.
Abstract：Toimprovetheinterfacialpropertiesofpoly-p-phenylenebenzobisoxazole(PBO)fiber/epoxyresin(EP)composites,thesurfacesofacidifiedPBOfiberswerecoatedwiththesizingagentsofwaterbornepolyurethanemodifiedusingγ-aminopropyltriethoxysilane(KH550).ThesurfacechemicalcompositionofPBOfiberswascharacterizedbyX-rayphotoelectronspectroscopy(XPS)andenergydispersivespectroscopy(EDS).Scanningelectronmicroscopy(SEM)wasemployedtocharacterizethesurfacemorphologyofPBOfibersandthetearsurfacemorphologyofPBO/EPcomposites.Furthermore,themechanicalpropertiesofsinglePBOfibersandPBO/EPcompositeswereanalyzed.TheresultsshowthattheactivegroupsonthesurfacesofPBOfibersincreasesignificantlywiththevaluesofO/C(atomicratio)from0.16to0.25afterbeingcoatedwiththesizingagents,andthedefectsonthesurfacesofPBOfiberscanberepairedeffectively.Byadjustingthecontentsandstructureofthesizingagentsonthefibers,theinterlaminarshearstrengthandtensilestrengthofPBO/EPunidirectionalcompositesreach41.3MPaand1.70GPa,respectively.Incontrasttotheuntreatedones,theinterlaminarshearstrengthandtensilestrengthofmodifiedcompositesincreaseby44.9%and15.6%,respectively.
作者：蒋磊 徐任信 吴书广 刘国权 丁安心 陈杨 Author：JIANGLei XURenxin WUShuguang LIUGuoquan DINGAnxin CHENYang
作者单位：武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉430070宜昌测试技术研究所,湖北宜昌443003河南省特种防护材料重点实验室,河南洛阳471023
刊名：材料工程
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(4)
分类号：TB332
关键词：PBO纤维 水性聚氨酯 上浆剂 界面性能 剪切强度
Keywords：PBOfiber waterbornepolyurethane sizingagent interfaceproperty shearstrength
机标分类号：TQ342.73V258TB332
在线出版日期：2024年4月28日
基金项目：民用航天预先研究项目，国家自然科学基金聚氨酯上浆剂处理PBO纤维复合材料的界面性能[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(4)蒋磊 徐任信 吴书广 刘国权 丁安心 陈杨为了提高聚对苯撑苯并二噁唑(poly-p-phenylenebenzobisoxazole,PBO)纤维/环氧树脂复合材料的界面性能,采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性水性聚氨酯得到上浆剂,然后对酸化后的PBO纤维进行表面涂覆处理.采用XPS和EDS...参考文献和引证文献
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