李春阳
,
李微微
,
李瑞培
,
徐文静
,
陈忠仁
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140611.003
针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与基体之间界面结合强度低的问题,采用超声波结合铬酸溶液氧化的复合工艺对UHMWPE纤维进行表面处理,并将处理后的纤维加入到天然橡胶(NR)中制备短切UHM-WPE纤维/NR复合材料.结果表明:复合改性工艺可有效增加纤维表面粗糙度及表面含氧官能团含量,最佳改性工艺条件为:按照重铬酸钾、水及浓硫酸的质量比7∶12∶150配置铬酸溶液,将含有一定质量UHMWPE纤维的铬酸溶液放入35℃的超声波清洗仪中氧化5 min,其中超声波频率为100 kHz.与纯NR样品相比,在UH-MWPE纤维与NR的质量比为0～6∶100范围内,随着处理后短纤维含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐减小,最大损失量达到50％;复合材料的硬度不断增大,最大增加量达到96％;复合材料的撕裂强度先增大后减小,在UHMWPE纤维与NR的质量比为5∶100时达到最大值,最大增加量达到49％.
关键词:
超高分子量聚乙烯纤维
,
超声波
,
铬酸溶液
,
复合表面改性
,
复合材料
李瑞培
,
李微微
,
孟立
,
李春阳
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.04.011
为增强超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂(EP)基体之间的界面粘结强度,采用重铬酸钾溶液对 UHMWPE 纤维进行表面改性并制备 UHMWPE 纤维/EP 复合材料。结果表明,UHMWPE 纤维经液相氧化后表面刻蚀痕迹明显,表面粗糙度明显增加,结晶度增加了11.3%,与乙二醇的接触角减小了14.12°。与纯环氧树脂相比,纤维含量为0.4%的未改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的拉伸强度降低18.04%,纤维含量为0.6%的液相氧化改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的拉伸强度降低51.55%,未改性 UHMWPE(纤维含量0.5%)和液相氧化改性 UHMWPE(纤维含量0.4%)纤维/EP 复合材料的冲击强度分别提升了3.29%和4.39%。当纤维含量为0.3%时,液相氧化改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的弯曲强度比纯环氧树脂增加6.55%,比未改性 UHMWPE纤维/EP 复合材料增加19%。当纤维含量由0增大到0.5%时,改性和未改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的摩擦系数先增加后减小。
关键词:
超高分子量聚乙烯纤维
,
表面改性
,
复合材料
,
力学性能
,
摩擦性能
