聚丙烯表面改性及丙綸纖維增強水泥基復合材料應用性能的研究.pdf

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

2、思路及方法.并用改性后的丙綸纖維進一步制備了纖維增強水泥復合材料(FRCC),研究了丙綸纖維用于水泥增強材料對水泥界面性能、抗裂性等實用性能的影響.利用X射線光電子能譜(XPS)研究了不同電暈功率、處理時間、交聯(lián)條件等與PP表面結構及各組分組成的關系,定量分析了引入含氧基團的組成及比例.研究了電暈處理過程中氧的植入與表面刻蝕這對競爭反應在不同實驗條件下的強弱對比變化.通過接觸角的測試研究了PP表面潤濕性能的改善,結合XPS實驗結果系統(tǒng)分

3、析了電暈處理的經(jīng)時效應.發(fā)現(xiàn)電暈功率和處理時間均存在著一個最佳值.同樣電暈條件下,隨放置時間延長,表面交聯(lián)的樣品其接觸角增大的趨勢明顯小于未交聯(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,研究了丙綸纖維對復合材料界面粘合性能、水泥塑性收縮開裂等實用性能的影響.實驗發(fā)現(xiàn)纖維的臨界拉出長度減小,同樣埋入長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的表面開裂形貌表明,摻入P