冷等离子体处理对PET纤维_环氧复合材料界面改性的研究.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— 冷等离子体处理对PET纤维_环氧复合材料界面改性的研究 复合材料学报 ACTAMATERIAECOMPOSITAESINICA 　 第19卷　第4期　　8月　2002年 Vol.19　　No.4 August 2002 文章编号:100023851(2002)0420025204 冷等离子体处理对PET纤维??环氧 复合材料界面改性的研究 秦　伟,张志谦,黄玉东,李敏锐 (哈尔滨工业大学应用化学系,哈尔滨150001) 摘　要:　采用冷等离子体技术对PET纤维进行表面处理,并采用ESCA对处理前后的纤维表面进行了分析。研究了冷等离子体处理工艺参数对PET纤维??环氧复合材料界面剪切强度、横向拉伸强度的影响。实验结果表明:冷等离子体处理可以使PET纤维表面的氧和氮的极性基团含量增加,从而改善其与树脂的浸润性,进而改善PET纤维??环氧复合材料的界面性能。 关键词:　冷等离子体技术;涤纶纤维;环氧复合材料;表面处理中图分类号:　TB332　　文献标识码:A STUDYONINTERFACIALPROPERTYOFTHEPET??Y COMPOSITETREATEDBQINWei,ZHANGZhi2qian,,(DepartmentofAppliedChem,HInlarbin150001,China) Abstract:　ThecopissurfaceofPET??epoxy.Basedontheanal2ysisofthe,theeffectsoftreatmentparametersonthepropertiesofPET??epoxyexaminedintermsofinterlaminarshearstrengthandtransversetensilestrength.TheresultsshowthatcoldplasmatreatmentcanmakepolaritygroupssuchasoxygenandnitrogenincreaseonthesurfaceofPET??epoxy,whichcanimprovePET??epoxyimpregnationwiththeresin,andthereforetheinterfacialpropertyofPET??epoxycompositeisimproved.Keywords:　coldplasmatechnology;PET;epoxycomposite;surfacetreatment 　　PET纤维缝编碳纤维织物具有整体性和力学结构的合理性两大特点,所以这种材料是一种理想的结构功能材料。以PET纤维缝编碳纤维织物为增强体采用RTM工艺成型复合材料在航天、航空等领域愈来愈受到重视。它不同于传统的复合材料,其通过PET纤维的缝编作用使织物成为有机的整体,克服了传统材料易分层破坏的弱点,使材料的整体性能得到提高。但是PET纤维缝编碳纤维织物复合材料也存在与传统的复合材料相同的界面粘结性能差的问题,尤其是PET纤维非活性表面不易与树脂浸润、与树脂的粘结性能较差[1～3]。因而,有必要对PET纤维表面进行处理,以提高PET纤维与树脂 　　PET纤维表面处理方法有化学方法和物理方 法。为适应节约能源、减少环境污染的要求可用放射线、紫外线、低温等离子体的方法使其惰性表面活化[4～6],与放射线辐照或紫外线辐射相比,冷等离子体处理方法使纤维表面活化的同时纤维本体强度降低较小,因而笔者利用冷等离子体技术对PET??环氧复合材料界面性能进行改性。重点研究了冷等离子体处理对复合材料界面粘结强度的影响以及复合材料的粘结机理。 1　实验内容 1.1　原料及PET纤维的表面处理 的粘结性能。　　使用大连涤纶纤维研究所提供的PET纤维做 收稿日期:2000212222;收修改稿日期:2001202220基金项目:国家自然科学基金重点项目 作者介绍:秦　伟(1974),男,博士研究生,主要从事树脂基复合材料方面的研究。 ? 26? 复　合　材　料　学　报 实验原料。将PET纤维均匀缠在80.0mm×40.0mm×1.0mm的铝合金框架上,将整个框架放在电容耦合式冷等离子