納米材料對玻璃纖維的表面改性及性能研究.pdf

1、玻璃纖維作為優(yōu)異的增強(qiáng)材料，被廣泛應(yīng)用于復(fù)合材料的制造中。本論文在有氧潮濕堿性條件下，通過多巴胺氧化自聚合反應(yīng)在玻璃纖維表面形成聚多巴胺涂層，然后選用納米氮化硼、納米二氧化硅、納米氧化鋅三種納米材料對玻璃纖維表面進(jìn)行改性，其中多巴胺作為納米粒子和玻璃纖維的連接劑，形成納米-微米級多級復(fù)合增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。通過傅里葉紅外光譜儀表征玻璃纖維表面的基團(tuán)組成，結(jié)果表明:多巴胺涂層已成功涂覆在玻璃纖維表面。通過X射線光電子能譜(XPS)，X射線衍射(XR

2、D)，掃描電子顯微鏡(SEM)分別表征玻璃纖維的表面元素組成，物相組成，表面形貌。結(jié)果表明，納米粒子已均勻的沉積在玻璃纖維的表面。本文還研究了適用于玻璃纖維動態(tài)接觸角測試方法，測試速度和測試深度對玻璃纖維動態(tài)接觸角的影響，分析探討了潤濕規(guī)律，從中選擇合適的樹脂與改性前后的玻璃纖維進(jìn)行復(fù)合，制得氮化硼改性玻璃纖維/尼龍6復(fù)合材料。
　　通過電子萬能試驗機(jī)、簡支梁沖擊試驗機(jī)、邵氏硬度計、熱失重分析儀(TGA)、導(dǎo)熱系數(shù)分析儀研究不同成

3、分復(fù)合材料的性能。經(jīng)過力學(xué)性能的分析可知，當(dāng)純玻璃纖維含量為30％時，純玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度均達(dá)到最大值。當(dāng)玻璃纖維含量相同，分別加入多巴胺改性后的玻璃纖維、經(jīng)過納米氮化硼改性后的玻璃纖維制得復(fù)合材料，當(dāng)納米氮化硼含量為10％時，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度達(dá)到最好，當(dāng)納米氮化硼含量為30％時復(fù)合材料的邵氏硬度值最大。DTA分析得到，玻璃纖維的加入玻璃纖維的加入，使復(fù)合材料的起始分