用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對(duì)不同品種的玄武巖纖維進(jìn)行表面改性處理,采用單絲拉伸試驗(yàn),結(jié)合掃描電鏡和sPss統(tǒng)計(jì)分析的方法,研究了硅烷偶聯(lián)劑處理對(duì)玄武巖單絲拉伸性能的影響.結(jié)果表明:表面處理前后,玄武巖纖維品種2和3的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均沒有顯著變化;玄武巖纖維品種1的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率明顯增大,其拉伸強(qiáng)度提高32.8%,斷裂伸長(zhǎng)率增大31.79%.這證明用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行表面改性處理,可以達(dá)到表面處理的目的且不損傷玄武巖單絲的拉伸性能,一定程度上可以彌補(bǔ)玄武巖纖維生產(chǎn)工藝的不足.
玄武巖纖維是一種無機(jī)礦物纖維,具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨、抗輻射等一系列性能特點(diǎn),因此在某些應(yīng)用領(lǐng)域完全可以代替玻璃纖維乃至價(jià)格昂貴的碳纖維,應(yīng)用前景廣闊.玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料預(yù)制件的制備多采用紡織的混合、梳理、鋪網(wǎng)、針刺成型的工藝,在混合梳理的過程中,玄武巖纖維絲束被針布梳理成細(xì)小的絲束,甚至單絲形式,這樣玄武巖單絲承載著玄武巖復(fù)合材料的增強(qiáng)作用.同時(shí),又因玄武巖纖維的表面呈化學(xué)惰性,與分子鏈缺乏活性基團(tuán)的有機(jī)聚合物(如聚丙烯、聚乙烯等)親和性較差,復(fù)合時(shí)難以形成理想的界面粘結(jié),做復(fù)合材料的增強(qiáng)體時(shí),必須經(jīng)過表面改性處理.目前,針對(duì)玄武巖纖維的表面改性研究較多的是偶聯(lián)改性.眾多的研究結(jié)
果證明偶聯(lián)改性是改善復(fù)合界面、提高復(fù)合材料力學(xué)性能的有效方法,但缺乏對(duì)偶聯(lián)改性后增強(qiáng)纖維性能的研究.表面處理的目的是改善復(fù)合材料的界面粘結(jié),同時(shí)利于紡織織造加工.但必須避免或盡可能減少對(duì)增強(qiáng)纖維本身各項(xiàng)性能的損害,尤其是纖維拉伸性能的降低.玄武巖纖維屬于高強(qiáng)低伸的無機(jī)纖維,經(jīng)表面改性后若它的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率明顯降低,則此處理方法應(yīng)判為不成功.基于這個(gè)目的,本文用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行表面處理,用宏觀分析和SPSS統(tǒng)計(jì)分析的方法探討表面處理后玄武巖單絲拉伸性能的變化,獲得硅烷偶聯(lián)劑KH-550與玄武巖纖維間關(guān)聯(lián)關(guān)系的第一手?jǐn)?shù)據(jù),為進(jìn)一步研發(fā)高性能的玄武巖纖維復(fù)合材料奠定了基礎(chǔ).
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