一种聚酰亚胺型玻璃纤维浸润剂在PEEK/GF复合材料中的应用
发布时间：2022-01-02 11:43
随着我国航天航空事业的飞速发展,复合材料因其轻质高强的特点,在飞行器制造中扮演着不可替代的角色,因此对于复合材料的改性,成为了近十几年来经久不衰的研究方向。聚醚醚酮因其优异的热性能、力学性能、耐溶剂性、绝缘性能以及生物相容性,在汽车工业、航空航天、机械化工、电子电路与医疗耗材领域均能够承担非常重要的角色。但与此同时,聚醚醚酮较为苛刻的加工温度与较为昂贵的价格,成为了制约它发展的因素。复合材料的界面,是指在复合材料中,基体相和增强相二者之间相互接触部位所存在的,是具有一定厚度与独特结构的新相。纵观近代复合材料中有关界面的研究的理论和实验结果,若基体树脂与加强相之间的结合较差,并且基体树脂与增强体的模量和强度差别较大的情况下,当复合材料受到外力作用时,会导致了两者之间的应力传递变差,使界面层承受较大程度的应力集中,复合材料易于发生破坏而失效。因此,对于复合材料的界面改性,是能够事半功倍的提高复合材料的机械性能的方法。目前,市售玻璃纤维表面的浸润剂以环氧型号浸润剂为主,而聚醚醚酮的加工温度高达380℃,不仅无法为纤维与树脂提供有效的界面结合,而且还会因为其分解产生小分子而对复合材料的内部造成...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玻璃纤维
第二章浸润剂结构对MGF/PEEK复合材料界面性能的影响27图2.3复合材料注塑样条图如表2.3所示，列举了本章中所有样品的命名规则表2.3本章中玻纤及其复合材料的命名规则2.5结果与讨论2.5.1浸润剂涂覆前后纤维表面测试结果与分析（1）X射线光电子能谱分析(XPS)测试如图2.4以及表2.4所示，对于涂覆前后的玻璃纤维粉的表面进行了元素分析。我们选择了较有代表性的MGF-bare、MGF-H-4与MGF-F-9。能够很明显的看出，对于浸润剂涂覆后的玻璃纤维，其碳含量得到了较为明显的提升，从24.6%提升到了62.2%。为了更加清晰的分析纤维表面上的化学键，我们得到了处理玻纤粉命名复合材料命名主链基团聚合度MGF-H-2PEEK/MGF-H-2不含氟2MGF-H-4PEEK/MGF-H-4不含氟4MGF-H-9PEEK/MGF-H-9不含氟9MGF-F-2PEEK/MGF-F-2含氟2MGF-F-4PEEK/MGF-F-4含氟4MGF-F-9PEEK/MGF-F-9含氟9MGF-barePEEK/MGF-bare裸纤
第二章浸润剂结构对MGF/PEEK复合材料界面性能的影响28前后的玻璃纤维粉的高分辨率C1S谱图。通过xpspeak41软件进行分峰拟合，我们可以发现，对于浸润剂涂覆后的纤维，我们得到了C-N单键(285.7eV)、C≡C(283.7eV)、C=O(288.3eV)、苯环(285eV)与C-F(292.4eV)的能量峰。而其余纤维的表面情况与这三图相似。通过对以下XPS图谱的分析与比较，我们能够得出结论，浸润剂被成功的涂覆到了玻璃纤维表面。图2.4玻璃纤维表面的XPS分析以及C1S高分辨率谱图
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米管状埃洛石的应用矿物学研究进展[J]. 杜培鑫,袁鹏,庄官政. 矿产保护与利用. 2019(06)
[2]2019年复合材料行业状况报告[J]. 叶轶. 玻璃纤维. 2019(01)
[3]碳纤维上浆剂及其对复合材料界面性能的影响研究进展[J]. 于广,魏化震,李大勇,高守臻,罗长宏,马开宝,王晓立. 工程塑料应用. 2019(02)
[4]耐热型热塑性上浆剂研究进展[J]. 郝瑞婷,张学军,田艳红. 化工进展. 2018(S1)
[5]新材料产业发展分析及我国发展路径选择[J]. 王君. 中国经贸导刊. 2016(13)
[6]玻璃纤维的制备及性能应用[J]. 佟威,郝建军,王宝. 辽宁化工. 2016(03)
[7]玻璃纤维表面纳米改性的研究进展[J]. 郭宏伟,莫祖学,沈一丁,王宇飞. 陶瓷学报. 2015(06)
[8]增强树脂用玻璃纤维表面处理技术研究进展[J]. 谢常庆. 四川兵工学报. 2014(10)
[9]纳米TiO2/玻璃纤维复合增强体的制备及表征[J]. 闫军,杜仕国,汪明球,郭毅,李洪广. 功能材料. 2014(02)
[10]高性能聚芳醚酮的发展及应用[J]. 赵晓刚,冀克俭,邓卫华,梁勇芳. 工程塑料应用. 2009(03)
博士论文
[1]碳纤维表面化学修饰及其复合材料界面性能研究[D]. 马丽春.哈尔滨工业大学 2016
[2]玻璃纤维浸润剂分子设计及其对复合材料界面性能的影响[D]. 王冬至.山东大学 2014
硕士论文
[1]酰胺酸乳液的合成及其对玻璃纤维的表面改性研究[D]. 叶英.华东理工大学 2018
本文编号：3564114
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玻璃纤维
第二章浸润剂结构对MGF/PEEK复合材料界面性能的影响27图2.3复合材料注塑样条图如表2.3所示，列举了本章中所有样品的命名规则表2.3本章中玻纤及其复合材料的命名规则2.5结果与讨论2.5.1浸润剂涂覆前后纤维表面测试结果与分析（1）X射线光电子能谱分析(XPS)测试如图2.4以及表2.4所示，对于涂覆前后的玻璃纤维粉的表面进行了元素分析。我们选择了较有代表性的MGF-bare、MGF-H-4与MGF-F-9。能够很明显的看出，对于浸润剂涂覆后的玻璃纤维，其碳含量得到了较为明显的提升，从24.6%提升到了62.2%。为了更加清晰的分析纤维表面上的化学键，我们得到了处理玻纤粉命名复合材料命名主链基团聚合度MGF-H-2PEEK/MGF-H-2不含氟2MGF-H-4PEEK/MGF-H-4不含氟4MGF-H-9PEEK/MGF-H-9不含氟9MGF-F-2PEEK/MGF-F-2含氟2MGF-F-4PEEK/MGF-F-4含氟4MGF-F-9PEEK/MGF-F-9含氟9MGF-barePEEK/MGF-bare裸纤
第二章浸润剂结构对MGF/PEEK复合材料界面性能的影响28前后的玻璃纤维粉的高分辨率C1S谱图。通过xpspeak41软件进行分峰拟合，我们可以发现，对于浸润剂涂覆后的纤维，我们得到了C-N单键(285.7eV)、C≡C(283.7eV)、C=O(288.3eV)、苯环(285eV)与C-F(292.4eV)的能量峰。而其余纤维的表面情况与这三图相似。通过对以下XPS图谱的分析与比较，我们能够得出结论，浸润剂被成功的涂覆到了玻璃纤维表面。图2.4玻璃纤维表面的XPS分析以及C1S高分辨率谱图
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米管状埃洛石的应用矿物学研究进展[J]. 杜培鑫,袁鹏,庄官政. 矿产保护与利用. 2019(06)
[2]2019年复合材料行业状况报告[J]. 叶轶. 玻璃纤维. 2019(01)
[3]碳纤维上浆剂及其对复合材料界面性能的影响研究进展[J]. 于广,魏化震,李大勇,高守臻,罗长宏,马开宝,王晓立. 工程塑料应用. 2019(02)
[4]耐热型热塑性上浆剂研究进展[J]. 郝瑞婷,张学军,田艳红. 化工进展. 2018(S1)
[5]新材料产业发展分析及我国发展路径选择[J]. 王君. 中国经贸导刊. 2016(13)
[6]玻璃纤维的制备及性能应用[J]. 佟威,郝建军,王宝. 辽宁化工. 2016(03)
[7]玻璃纤维表面纳米改性的研究进展[J]. 郭宏伟,莫祖学,沈一丁,王宇飞. 陶瓷学报. 2015(06)
[8]增强树脂用玻璃纤维表面处理技术研究进展[J]. 谢常庆. 四川兵工学报. 2014(10)
[9]纳米TiO2/玻璃纤维复合增强体的制备及表征[J]. 闫军,杜仕国,汪明球,郭毅,李洪广. 功能材料. 2014(02)
[10]高性能聚芳醚酮的发展及应用[J]. 赵晓刚,冀克俭,邓卫华,梁勇芳. 工程塑料应用. 2009(03)
博士论文
[1]碳纤维表面化学修饰及其复合材料界面性能研究[D]. 马丽春.哈尔滨工业大学 2016
[2]玻璃纤维浸润剂分子设计及其对复合材料界面性能的影响[D]. 王冬至.山东大学 2014
硕士论文
[1]酰胺酸乳液的合成及其对玻璃纤维的表面改性研究[D]. 叶英.华东理工大学 2018
本文编号：3564114
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