氧气DBD等离子体处理PBO纤维表面及其对双马树脂基复合材料界面性能的影响

作     者：刘哲 陈博涵 陈平 LIU Zhe;CHEN Bohan;CHEN Ping

作者机构：大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室大连116024 山西省交通科技研发有限公司太原030032 

出 版 物：《材料研究学报》 (Chinese Journal of Materials Research)

年 卷 期：2020年第34卷第2期

页      面：109-117页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：兴辽英才计划-创新领军人才项目(XLYC1802085) 山西省青年基金(201801D221105) 大连市科技创新基金计划(2019J11CY007) 山西省交通控股集团有限公司科技项目(19-JKKJ-64) 山西省科技重大专项(20181101019). 

主　　题：材料表面与界面 DBD等离子体 PBO纤维 表面形貌 化学成分 界面粘结强度 

摘      要：采用氧气介质阻挡放电(DBD)等离子体处理PBO纤维表面,用以改善PBO纤维与双马来酰亚胺(BMI)树脂之间的界面粘结性能。结果表明,用氧气等离子体处理PBO纤维能大幅度提高PBO/BMI复合材料的层间剪切强度(ILSS)值,最佳处理条件为功率30 W/m3、时间24 s,ILSS值从43.9 MPa提高到62.0 MPa。经过氧气DBD等离子体处理的PBO纤维其表面的氧含量明显提高,氮含量变化不大,甚至在过度处理时降低;官能团-O-C=O基团的含量从0提高到3.16%,-C-O-的含量也明显提高;在氧气DBD等离子体处理后的PBO纤维表面产生大量凹凸不平和沟壑,使纤维表面的粗糙度提高。而表面氧含量的提高和表面形貌与粗糙度的变化,是PBO/BMI复合材料ILSS值提高的重要原因。单丝拉伸实验结果表明,适当的DBD等离子体处理不会对PBO纤维表面产生不良影响,不影响其在复合材料中的作用。