聚氨酯上浆剂处理 PBO 纤维复合 材料的界面性能

• 作者: 蒋磊 徐任信 吴书广 刘国权 丁安心 陈杨
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: PBO纤维 水性聚氨酯 上浆剂 界面性能 剪切强度
• 年，卷（期）: 2024,（4）
• 页码范围: 155-163
• 页数: 9页
• 语种: 中文

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41.3 MPa，拉伸强度增加到1.70 GPa，相较于未处理的复合材料分别提高了44.9%和15.6%。