常压氩气等离子体对碳纤维表面亲水改性研究

该文采用常压氩气等离子体对水溶液中的碳纤维进行表面改性处理,以去除碳纤维表面浆料,并实现碳纤维的亲水功能化改性。通过扫描电子显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱、水静态接触角测试及力学性能测试对改性后的碳纤维进行研究分析。结果表明,等离子体改性处理既可以去除纤维表面的浆料和杂质污染物,保持纤维原有的凹凸沟槽形貌特征,又可以引入大量含氧极性基团。进一步分析表明,等离子体改性处理120 s可以使纤维获得最优的浸润性能,水静态接触角可以降至45.1°。力学性能测试结果表明,这种等离子体改性方法对纤维的力学性能几乎没有影响,处理300 s后仍可保持碳纤维的抗拉强度在3.23 GPa。