【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种属于大阻尼纤维增强热塑性复合材料界面改性的技术研究领域，尤其涉及一种ppta增强羧基pc阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法。
技术介绍
1、大阻尼热塑性复合材料与热固性复合材料相比具有高强度、可回收再利用、绿色环保、以及柔韧性和抗收缩性能好等优势，是未来复合材料发展的必然趋势。
2、嵌入阻尼薄膜芳纶纤维增强聚碳酸酯复合材料层合板是一种三相阻尼复合材料，其中基体相聚碳酸酯(pc)属于热塑性树脂，强度高、韧性高，具有抗氧化性和阻燃性且能够熔融再利用；增强相是对位芳纶纤维(ppta)，它具有优秀的抗冲击和抗疲劳性能；功能相为甲基乙烯基硅橡胶(vsi)，它作为阻尼薄膜夹嵌在纤维树脂预浸料层当中，通过共接枝工艺，制成具有耐高温、减振降噪等功能的热塑性阻尼复合材料。该复合材料集轻质大阻尼功能于一体，在航空航天、防弹等领域有广阔的应用前景。
3、但热塑性树脂固化过程只是物质状态的改变，基本没有化学变化发生，导致树脂与纤维之间粘合力弱，加之ppta表面光滑、缺乏极性基团、其热和化学稳定性又好，使得ppta与增强热塑性复合材料界面非常容易松动，严重影响其在高强度、抗冲击等工程领域的应用，目前鲜有对嵌入阻尼薄膜芳纶纤维增强热塑性复合材料的研究报到，所以提高大阻尼芳纶纤维增强热塑性复合材料界面结合性能一直以来是学者们关注的难点和焦点。
4、中国专利申请cn 115449097 a公开了一种芳纶纳米纤维表面改性增强橡胶复合材料界面附着力的方法，通过单宁酸(ta)和聚乙烯亚胺(pei)在碱性溶液中聚
5、中国专利申请cn 109610171 a公开了一种增加芳纶纤维表面粗糙度的方法，直接利用紫外光对芳纶纤维辐照，借助聚丙烯酸的桥接作用，将改性的二氧化硅接枝在芳纶纤维表面，从而得到了表面粗糙化的芳纶纤维。该专利申请是利用sio2颗粒具有较大的表面积和较高的表面能，导致高亲水性的sio2与高疏水的橡胶基体的相容性差，且极易出现团聚现象；芳纶纤维af呈明显的皮芯结构，表面极其光滑，导致af与聚合物基体界面结合较差，这种现象限制了芳纶纤维在橡胶中的应用。该专利申请的目的是：提供一种制备表面粗糙化芳纶纤维的方法，不但能克服sio2的团聚，而且能调控芳纶纤维表面粗糙度。它通过加大芳纶纤维表面粗糙度，提高芳纶纤维与基体的界面摩擦力，实现芳纶纤维与基体紧密结合的，但是并未涉及表面粗糙的芳纶纤维是如何与基体或橡胶通过化学变化实现提高界面结合力的，所以仅仅靠增大界面接触面积和界面物理摩擦作用，来提高芳纶纤维与聚合物基体界面的结合力，其提高程度要受到界面物理摩擦系数的限制。
6、赵志平，巩相君等，改性芳纶纤维在高性能橡胶复合材料制备中的应用，鲁东大学学报(自然科学版)，2023，39(3):264—272，介绍了多种增强芳纶与橡胶粘附力的方法，包括：物理改性和化学改性。其中化学改性是从芳纶纤维的结构出发，利用化学试剂对表面进行刻蚀，破坏结晶物质，或者在基团上发生接枝反应等；物理改性则是在芳纶纤维表面产生凹槽或自由基反应活性中心，从而引入多种极性基团，改变纤维表面结构和形貌，从而提高芳纶纤维的粗糙度和浸润性。
7、本文就增强芳纶对橡胶粘附性进行了研究，以及改性芳纶纤维增强橡胶复合材料在密封橡胶、抗冲击橡胶、橡胶阻尼材料等的应用进行了综述，论文从芳纶纤维的结构出发通过化学和物理方法，增强芳纶和橡胶粘附性，也并未涉及到橡胶材料或那种橡胶材料，均属于通过改变芳纶纤维表面的物理性能来提高改性后的纤维与基体或橡胶的界面结合性能的，均未涉及纤维与基体界面的化学变化问题，同样用这种方法来提高芳纶纤维与聚合物基体界面的结合力，其提高程度也要受到界面物理摩擦系数的限制。
8、董超亮，王耀先等，芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能研究，工程塑料应用，2012年3月第40卷第3期。
9、该论文为了改善芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能，从树脂基体入手，依据相似相容原理和芳纶的结构特点，合成出新型热固性树脂(afr–t)用作芳纶复合材料的基体，以未经表面处理的芳纶作增强材料，采用热压成型法制备了afr–t/芳纶纤维复合材料。这里使用的新型树脂是热固性的，使用的芳纶纤维是未经表面处理的纤维，研究的目标是来探讨afr–t树脂与芳纶纤维之间的浸润性和界面粘结性能，分子结构相似，可以相互融合，提高界面结合性能，该文也仅仅是物理变化——根据分子结构相似相容原理提高纤维与树脂基体的界面结合性能，同样用这种方法来提高芳纶纤维与聚合物基体界面结的合力，其提高程度也要受到界面物理摩擦系数的限制。
10、综上所述：前述研究都是针对芳纶纤维表面光滑、化学反应活性差，导致其与树脂或橡胶基体之间的界面粘结力较弱，从而影响了芳纶纤维与树脂基体或橡胶基体复合材料的整体力学性能，目的都是通过改变芳纶纤维表面的物理性能或合成出新型热固性树脂，来提高改性后的纤维与树脂基体或橡胶的界面结合性能的，如提高芳纶纤维表面粗糙度数值、在芳纶纤维表面附加纳米结构、提高芳纶纤维表面附着力、以及通过分子结构相似相容原理来提高纤维与合成树脂的界面融合性能的，均未涉及纤维与基体界面的化学变化问题，也没有涉及到界面物质的分子结构和分子键连接问题，导致其层间结合性能低，整体力学性能有待提高。本申请是通过为芳纶纤维、热塑性树脂和阻尼材料进行表面改性，在硅烷偶联剂kh560作用下发生化学共接枝从而使其三相复合材料两两相界面之间相互形成化学键，用分子桥把三相不同材料连成整体，从分子化学键层次提高整体结构界面的力学性能，是通过化学变化的共接枝实现芳纶纤维、热塑性树脂和阻尼材料界面之间的分子桥连接的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种ppta增强羧基pc阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，能够改善对位芳纶纤维、聚碳酸酯和甲基乙烯基硅橡胶三相复合材料的界面结合性能，使其能够得到广泛应用。
2、为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
3、一种芳纶纤维增强羧基聚碳酸酯阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，包括以下步骤：
4、1)在聚碳酸酯(pc)热塑性树脂薄片表面进行羧基化处理，并密封保存备用；
5、2)将甲基乙烯基硅橡胶(vsi)剪成颗粒放入烧杯中，按照二氯甲烷溶剂与vsi的质量比为4：1比例向烧杯中加入二氯甲烷溶剂，将颗粒状的vsi溶解为液体，密封保存备用；
6、3)将对位芳纶纤维(ppta)编织布裁剪为多片试样，放入超声波清洗机中超声清洗干净，取出烘干；
7、4)配置质本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PPTA增强羧基PC阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的PPTA增强羧基PC阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，所述步骤1)中的羧基化处理使用的是二氯甲烷溶液和1mol/L的盐酸溶液。
3.如权利要求1所述的PPTA增强羧基PC阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，所述步骤3)中的清洗时间为20min。
4.如权利要求1所述的PPTA增强羧基PC阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，所述步骤4)中的CaCl2乙醇溶液的质量分数为10％。
5.如权利要求1所述的PPTA增强羧基PC阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，所述步骤4)中的高低温交变湿热环境箱中温度为60℃且处理时间为2h。
6.如权利要求1所述的PPTA增强羧基PC阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，所述步骤5)中的KH560乙醇溶液的质量分数为7％，去离子水的体积为5ml。
7.如权利要求1所述的PPTA增强羧基PC阻尼膜夹嵌热塑性复合
8.如权利要求1所述的PPTA增强羧基PC阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，所述步骤6)中KH560乙醇溶液的质量分数为7％。
9.如权利要求1所述的PPTA增强羧基PC阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，所述步骤7)压力机成型模具的单位面积工作压力为1MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种ppta增强羧基pc阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的ppta增强羧基pc阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，所述步骤1)中的羧基化处理使用的是二氯甲烷溶液和1mol/l的盐酸溶液。
3.如权利要求1所述的ppta增强羧基pc阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，所述步骤3)中的清洗时间为20min。
4.如权利要求1所述的ppta增强羧基pc阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，所述步骤4)中的cacl2乙醇溶液的质量分数为10％。
5.如权利要求1所述的ppta增强羧基pc阻尼膜夹嵌热塑性复合材料界面改性方法，其特征是，所述步骤4)中的高低温交...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁森，葛洪升，赵国群，吴龙，王风全，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。