等离子体处理的时效性对芳Ⅲ/双马复合材料耐湿热性能的影响

目的考察等离子体处理前后及其时效性对芳Ⅲ/双马复合材料弯曲强度、界面性能及耐湿热性能的影响。方法用低温射频耦合等离子体处理芳纶纤维表面,分别将未处理的、等离子体刚处理过的和等离子体处理后在空气中放置三天后的纤维通过溶液预浸渍工艺制备芳Ⅲ/双马复合材料预浸料,再经过高温模压成形技术制备芳Ⅲ/双马复合材料单向板。采用万能材料试验机对水煮前后复合材料的弯曲强度和层间剪切强度进行测试,利用扫描电子显微镜对复合材料层间剪切破坏形貌进行观察。结果等离子体处理后,复合材料的吸水率由未处理时的0.51%下降到0.33%,复合材料层间剪切强度由49.4 MPa提高到62.9 MPa。等离子体处理时效后复合材料的吸水率增加到0.69%,复合材料的层间剪切强度下降到56.0 MPa。结论等离子体处理提高了复合材料界面性能,但等离子体处理的时效后,复合材料的界面性能及其耐湿热性能有所下降。等离子体处理及时效性对复合材料的弯曲强度和耐湿热性能变化不大。

氧等离子体处理对国产芳III纤维表面性能的影响

用氧气等离子体处理芳III纤维的表面,考察了等离子体处理前后芳III纤维表面性能的变化。使用红外光谱分析(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和动态接触角等手段研究了等离子体处理前后芳III纤维化学结构、表面元素组成、表面形貌、表面粗糙度和表面浸润性能的变化。结果表明,在保持纤维本体结构不变的前提下用氧等离子体处理在纤维的表面引入了含量分别为20.1%和8.1%的新极性官能团(C-O和COO)。经氧等离子体处理后纤维表面的沟槽和起伏增多,粗糙度增大。用等离子体处理使纤维表面的浸润性能明显提高,总表面自由能由49.9 m J/m^2提高到67.1 m J/m^2。