聚丙烯表面改性及丙綸纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料應(yīng)用性能的研究.pdf

1、聚丙烯是一種重要的化工原料,由于它化學(xué)性能穩(wěn)定,耐酸堿、耐老化,具有濕強(qiáng)度高、延伸率大、密度小的特點(diǎn)及原料豐富,成本低等優(yōu)點(diǎn),與水泥制成復(fù)合材料可改善水泥材料的韌性、抗沖擊性等力學(xué)與物理性能,并提高它們的使用價(jià)值和耐久性,因而在水泥基復(fù)合材料中獲得了越來(lái)越多的應(yīng)用.該課題利用電暈放電技術(shù),在不同的電暈功率、處理時(shí)間等參數(shù)下,對(duì)聚丙烯薄膜和纖維材料進(jìn)行了表面改性處理,以改善其表面潤(rùn)濕性能與粘合性能.首次提出了用表面交聯(lián)法固定表面活性基團(tuán)的

2、思路及方法.并用改性后的丙綸纖維進(jìn)一步制備了纖維增強(qiáng)水泥復(fù)合材料(FRCC),研究了丙綸纖維用于水泥增強(qiáng)材料對(duì)水泥界面性能、抗裂性等實(shí)用性能的影響.利用X射線光電子能譜(XPS)研究了不同電暈功率、處理時(shí)間、交聯(lián)條件等與PP表面結(jié)構(gòu)及各組分組成的關(guān)系,定量分析了引入含氧基團(tuán)的組成及比例.研究了電暈處理過(guò)程中氧的植入與表面刻蝕這對(duì)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)在不同實(shí)驗(yàn)條件下的強(qiáng)弱對(duì)比變化.通過(guò)接觸角的測(cè)試研究了PP表面潤(rùn)濕性能的改善,結(jié)合XPS實(shí)驗(yàn)結(jié)果系統(tǒng)分

3、析了電暈處理的經(jīng)時(shí)效應(yīng).發(fā)現(xiàn)電暈功率和處理時(shí)間均存在著一個(gè)最佳值.同樣電暈條件下,隨放置時(shí)間延長(zhǎng),表面交聯(lián)的樣品其接觸角增大的趨勢(shì)明顯小于未交聯(lián)的樣品,表明它很好地抑制了表面活性基團(tuán)的遷移.用電暈改性后的丙綸纖維制備了FRCC,研究了丙綸纖維對(duì)復(fù)合材料界面粘合性能、水泥塑性收縮開(kāi)裂等實(shí)用性能的影響.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)纖維的臨界拉出長(zhǎng)度減小,同樣埋入長(zhǎng)度的纖維其拉出載荷增大.這表明纖維與水泥的界面粘合性能有了改善.FRCC的表面開(kāi)裂形貌表明,摻入P