生物酶催化接枝Kevlar纖維表面及復(fù)合材料界面性能分析.pdf

1、芳綸纖維因具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、高韌性、優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度和彈性模量，被廣泛用于先進(jìn)復(fù)合材料制造。眾所周知，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的纖維與基體之間的粘結(jié)性決定著復(fù)合材料整體的性能，然而，芳綸纖維定向程度和結(jié)晶度高，活性基團(tuán)少，與基體樹脂的粘結(jié)性極不理想，所以有必要對(duì)芳綸纖維進(jìn)行表面改性。酶催化接枝改性技術(shù)近幾年十分受重視，由于其具有反應(yīng)條件溫和，高選擇性，破壞性小等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)高分子合成纖維酶的催化接枝改性研究還是一項(xiàng)相當(dāng)新的技術(shù)，只做了少量的研究。針

2、對(duì)芳綸纖維與樹脂基體界面粘結(jié)性差這一問題，本文分別選用開芙拉Kevlar纖維和雙酚A型環(huán)氧樹脂(EP)作為復(fù)合材料的增強(qiáng)相和樹脂基體，展開Kevlar纖維表面處理，復(fù)合材料及接枝前后各纖維熱水老化實(shí)驗(yàn)的研究。
　　 研究以辣根過氧化物酶(HRP)為催化劑，H2O2為催化劑的自由基引發(fā)體系，Kevlar纖維接枝烯丙基縮水甘油醚(AGE)的反應(yīng)過程。通過接枝改性后的纖維做了以下性能測(cè)試，元素分析，紅外，SEM，XRD，TG，接觸角，

3、拉伸強(qiáng)度，單絲拔出。接枝后纖維的紅外譜圖在1510cm-1和1250cm-1峰明顯增強(qiáng)，說明AGE已經(jīng)被接枝上，760cm-1和690cm-1處出現(xiàn)新峰，證明接枝位置在苯環(huán)上；增強(qiáng)從SEM圖片看到接枝后纖維表面粗糙度明顯增強(qiáng)；TG測(cè)試結(jié)果Yc有規(guī)律的提高是接枝成功的又一佐證，同時(shí)說明接枝后纖維仍具有良好的熱穩(wěn)定性：接觸角從80降到60證明接枝改性提高了纖維表面極性基團(tuán)的含量，增強(qiáng)了潤(rùn)濕性；纖維的單絲拔出測(cè)試說明了，接枝改性最終提高芳綸纖