石墨烯修飾玄武巖纖維織物增強熱塑性復合材料摩擦性能研究
發(fā)布時間:2021-09-22 21:28
玄武巖纖維織物(BF)增強熱塑性復合材料具有力學性能突出,無環(huán)境污染,耐磨,耐高溫性強和易加工等優(yōu)點,被廣泛應用于軍工、航空航天、化工、汽車電子及其它高技術領域。然而,玄武巖纖維表面光滑,沒有活性基團,表面能低,導致玄武巖纖維與熱塑性樹脂之間的界面結合性能不好,進而影響了玄武巖纖維織物增強熱塑性復合材料力學及摩擦性能。本文為了提高玄武巖纖維織物增強熱塑性復合材料的界面結合性能,一是通過靜電自組裝方法將氧化石墨烯(GO)附著在BF表面,二是通過聚多巴胺/聚乙烯亞胺(PDA/PEI)共沉積法將GO沉積到BF表面,三是將聚乙二醇(PEG)水熱法改性GO(PEG-GO)涂覆于BF表面,并分別研究了相應玄武巖纖維織物增強尼龍6(BF/PA6)復合材料的力學和摩擦性能改性規(guī)律。以下是具體的研究內(nèi)容和結論:(1)采用簡單綠色的靜電自組裝法,利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)處理BF后的帶正電荷的BF-NH2和帶負電荷的不同濃度的GO水溶液制備了GO-BF,FTIR、拉曼、XPS和SEM證實GO濃度為0.8g/L時GO均勻分布于BF表面。GO-BF與PA6樹脂是通過疊層模壓...
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
GO-BF反應機理圖
GO-PDA/PEI反應機理圖
中北大學學位論文17圖2-3PEG-GO反應機理圖Fig.2-3PEG-GOreactionmechanismdiagram2.3玄武巖纖維織物增強尼龍6復合材料的制備方法玄武巖纖維織物增強尼龍6復合材料是通過疊層模壓法制備的。具體的步驟如下所述:首先,分別將將通過靜電自組裝法制備的GO改性玄武巖纖維織物、PDA/PEI共沉積法制備的GO改性玄武巖纖維織物和PEG涂覆法制備的GO改性玄武巖纖維織物與尼龍6薄片按照PA6-BF-PA6-BF-…-PA6-BF-PA6的順序一層一層疊起來,尼龍6薄片和玄武巖纖維織物分別有20和19層。其次,將疊好的材料通過R-3221型熱壓機在180℃,1MPa預熱10min和230℃,3MPa下15min可以模壓制得GO-BF/PA6,GO-PDA/PEI-BF/PA6和PEG-GO-BF/PA6復合材料。作為對比,沒有處理的玄武巖纖維織物增強尼龍6復合材料在相同工藝下被制備。最后,將上述制備好的復合材料裁剪成一定的尺寸。2.4表征與測試方法(1)傅立葉紅外光譜測試(FT-IR)本實驗中使用來自美國賽默飛公司的NicoletIS50型儀器對氧化石墨烯改性玄武巖纖維前后化學鍵進行表征,實驗中掃描波長區(qū)間為500~4000cm-1。(2)拉曼光譜測試(Raman)本實驗中使用英國雷尼紹公司的RenishawInvia型儀器對氧化石墨烯改性玄武巖纖
【參考文獻】:
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[7]石墨烯填充超高分子量聚乙烯摩擦磨損性能研究[D]. 朱杰.江南大學 2014
[8]連續(xù)纖維增強PA6復合材料的制備及性能研究[D]. 孟令軍.武漢理工大學 2013
[9]玄武巖纖維增強復合材料的制備及性能研究[D]. 朱欽欽.安徽工程大學 2013
[10]碳纖維增強熱塑性樹脂基復合材料的成型工藝及力學性能研究[D]. 田琳娜.長春工業(yè)大學 2012
本文編號:3404403
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
GO-BF反應機理圖
GO-PDA/PEI反應機理圖
中北大學學位論文17圖2-3PEG-GO反應機理圖Fig.2-3PEG-GOreactionmechanismdiagram2.3玄武巖纖維織物增強尼龍6復合材料的制備方法玄武巖纖維織物增強尼龍6復合材料是通過疊層模壓法制備的。具體的步驟如下所述:首先,分別將將通過靜電自組裝法制備的GO改性玄武巖纖維織物、PDA/PEI共沉積法制備的GO改性玄武巖纖維織物和PEG涂覆法制備的GO改性玄武巖纖維織物與尼龍6薄片按照PA6-BF-PA6-BF-…-PA6-BF-PA6的順序一層一層疊起來,尼龍6薄片和玄武巖纖維織物分別有20和19層。其次,將疊好的材料通過R-3221型熱壓機在180℃,1MPa預熱10min和230℃,3MPa下15min可以模壓制得GO-BF/PA6,GO-PDA/PEI-BF/PA6和PEG-GO-BF/PA6復合材料。作為對比,沒有處理的玄武巖纖維織物增強尼龍6復合材料在相同工藝下被制備。最后,將上述制備好的復合材料裁剪成一定的尺寸。2.4表征與測試方法(1)傅立葉紅外光譜測試(FT-IR)本實驗中使用來自美國賽默飛公司的NicoletIS50型儀器對氧化石墨烯改性玄武巖纖維前后化學鍵進行表征,實驗中掃描波長區(qū)間為500~4000cm-1。(2)拉曼光譜測試(Raman)本實驗中使用英國雷尼紹公司的RenishawInvia型儀器對氧化石墨烯改性玄武巖纖
【參考文獻】:
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[9]碳纖維表面改性方法及研究進展[J]. 張愛玲,郭婷婷,劉驥馳. 化工新型材料. 2016(10)
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博士論文
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碩士論文
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[8]連續(xù)纖維增強PA6復合材料的制備及性能研究[D]. 孟令軍.武漢理工大學 2013
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[10]碳纖維增強熱塑性樹脂基復合材料的成型工藝及力學性能研究[D]. 田琳娜.長春工業(yè)大學 2012
本文編號:3404403
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