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《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》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要聚丙烯是一種重要的化工原料,由于它化學(xué)性能有濕強(qiáng)度高、延伸率大、密度小的特點及原料豐富,復(fù)合材料可改善水泥材料的韌性、抗沖擊性等力學(xué)與穩(wěn)定,唰酸堿、耐老化,具成本低等優(yōu)點,。與水泥制成物理性能,并提高它們的使用價值和耐久性,因而在水泥基復(fù)合材料中獲得了越來越多的應(yīng)用。本課題利用電暈放電技術(shù),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(jìn)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(tuán)的思路及方法。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)材料對水泥界面性能、抗裂性等實用性
2、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(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。研究了電暈處理過程中氧的植入與表面刻蝕這對競爭反應(yīng)在不同實驗條件下的強(qiáng)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(jié)合XPS實驗結(jié)果系統(tǒng)分析了電暈處理的經(jīng)時效應(yīng)。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(tuán)的遷移。用電暈改性后的丙綸纖維制備了FRCC,合性能、水泥塑性收縮開裂等實用性能的影響研究了丙綸纖維
3、對復(fù)合材料界面粘實驗發(fā)現(xiàn)纖維的II匐界拉出長度減小,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PP短纖維可顯著提高水泥的抗裂性,并且還起到了細(xì)化裂縫的作用。研究表明此法制備的FRCC性能較不摻雜纖維的水泥有了明顯改善,具有潛在的應(yīng)用價值和推廣價值。關(guān)鍵詞聚丙烯薄膜(纖維)纖維增強(qiáng)水泥復(fù)臺材料電暈放電處理表面改性ABSTRACTPolypropylene(PP)isanimportantchemicalrawmaterial.Ithasmanyexcellentproperties,suchaschemicalsta
4、bility,acid/alkali—reslsting,highwetstrength,highpercentageelongation,lowdensity,easilyavailableandlowprice.WhenPPfiberiscombinedwithcement,itcanimprovethetoughness,impactstrengthandotherphysicalpropertiesaswellastheusevalueanddurabilityofcementmaterial.Soithasbeenwidelyusedinmakingfiberrein
5、forcedcementcompositematerial(FRCC).Inthisstudy,coronadischargetreatmenthasbeenusedtOpreparesurfacemodifiedPP.Theinfluenceofdifferenttreatmentpowerandtimehasbeeninvestigated.ThenthepoorhydrophilicityandadhesionpropertybetweenPPfiberandcementmaterialcanbeimproved.Herewesuggestanewmethodtostab
6、ilizethehydrophilegroupsbysurfacecrosslinking.ThenthemodifiedPPfiberwasusedtoprepareFRCCmaterial.Theinterfacialpropertyandcrack—resistingofFRCCarealsostudied.Therelationshipbetweensurfacestructure/compositionpercentageandtheexperimentalparameterswereinvestigatedbyXPS.Thepercentagesofintroduc
7、edoxygengroupswereanalyzedquantitativelyThevariationofthetwocompetitoryreactions,introducingandetchingoftheoxygengroups,wasinvestigatedsystemically.ThesurfacehydrophilicityofmodifledPPwasobservedbymeansofcontactangletesting.Thei-nfluencedegreeofdif