基于UHMWPE纖維低度交聯(lián)與表面改性制備高模量、高強(qiáng)度UHMWPE/EP復(fù)合材料

編號(hào)：NMJS08706

篇名：基于UHMWPE纖維低度交聯(lián)與表面改性制備高模量、高強(qiáng)度UHMWPE/EP復(fù)合材料

作者：曹少 張宇 景召遠(yuǎn) 曹旭 江國(guó)棟

關(guān)鍵詞： 超高分子量聚乙烯纖維 電暈處理 表面交聯(lián) 界面強(qiáng)度 復(fù)合材料

機(jī)構(gòu)： 南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 宿遷市南京工業(yè)大學(xué)新材料研究院

摘要： 從工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用角度研究電暈處理直接作用于超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維編織布織布表面,探究纖維表面交聯(lián)和界面改性對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。利用X射線光電子能譜(XPS)、傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)和掃描電鏡(SEM)對(duì)UHMWPE纖維表面物理性質(zhì)和化學(xué)組成進(jìn)行表征。采用差示掃描量熱儀(DSC)對(duì)電暈處理前后纖維結(jié)晶度和熱穩(wěn)定性進(jìn)行表征。當(dāng)電暈處理功率達(dá)到3.0 kW時(shí),UHMWPE-C3.0kW/EP復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量達(dá)到了167.4 kJ/m 2、121.3 MPa和9.3 GPa,相較于未處理UHMWPE/EP復(fù)合材料分別增加了31.5%、64.8%和190.6%。結(jié)果表明,通過(guò)電暈處理強(qiáng)化了纖維表面與樹(shù)脂界面黏接強(qiáng)度,有利于復(fù)合材料對(duì)外力的傳遞分散,并通過(guò)強(qiáng)界面破壞吸收能量及UHMWPE纖維的斷裂和形變提高了復(fù)合材料的抗沖擊和抗彎性能。