聚酰亞胺纖維的表面改性及其環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能與界面破壞模式

編號：NMJS09339

篇名：聚酰亞胺纖維的表面改性及其環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能與界面破壞模式

作者：邱楊 李亞鋒 田國峰 張夢穎

關(guān)鍵詞： 聚酰亞胺(PI)纖維 等離子體改性 復(fù)合材料 界面 環(huán)氧樹脂

機構(gòu)： 中國航空制造技術(shù)研究院復(fù)合材料技術(shù)中心 北京化工大學(xué)碳纖維及功能高分子教育部重點實驗室 江蘇先諾新材料科技有限公司

摘要： 針對聚酰亞胺(PI)纖維低表面能及PI纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面性能差的問題,采用大氣等離子體處理技術(shù)對PI纖維進(jìn)行表面改性,以處理時間為變量,研究大氣等離子體表面處理對PI纖維表面結(jié)構(gòu)及PI/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面性能的影響。通過SEM研究等離子體處理對PI纖維表面介觀形貌及其復(fù)合材料破壞模式的影響,采用動態(tài)接觸角及絲束橫向拉伸強度測試對等離子體處理前后的PI纖維與環(huán)氧樹脂的浸潤效果及界面性能進(jìn)行表征,選取彎曲強度及層間剪切強度作為PI纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能考察項目。結(jié)果表明:大氣等離子體表面處理能夠改善PI纖維與環(huán)氧樹脂的浸潤及界面結(jié)合狀態(tài),處理時間為6 min的PI纖維絲束橫向拉伸強度為16.05 MPa,提升近21%;PI/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料彎曲及層間剪切強度的增幅分別達(dá)36.41%及38.85%。大氣等離子體改性能夠?qū)�PI纖維表面形貌進(jìn)行重構(gòu),優(yōu)化PI纖維與環(huán)氧樹脂復(fù)合效果,將PI纖維增強復(fù)合材料的破壞模式由界面破壞轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維表面及皮層破壞。