由于Nomex和基體間的粘結性能較差,且當纖維表皮受到破壞時,力學性能下降飛快,為了發(fā)揮Nomex優(yōu)異的增強性能,必須對Nomex進行改性,改善Nomex表面粘結性能,增強和基材界面的結合狀況。Nomex表面改性主要是為了使纖維表面取向度降低,使纖維表面增添肯定數量的活性基團。
物理改性是通過等離子體、電子束與超聲波等物理技術,改善纖維表面的物理與化學狀態(tài),加強纖維和基體之間的相互作用,終改善纖維和基體之間的界面性能。其原理是通過對纖維表面進行浸潤、刻蝕與洗滌;在纖維表面引入羥基、羰基等極性或活性基團;在纖維表面形成一些活性中央,進而引發(fā)接枝反應,改善Nomex纖維的性能。表面PU涂層技術、等離子體技術、γ-射線改性技術是主要手段。
化學改性辦法是通過硝化/還原、氯磺化等化學反應在纖維表面引入氨基、羥基、羧基等活性或極性基團,通過化學鍵合或極性作用,提高纖維和基體之間的粘合強度。包含表面刻蝕技術、表面接枝技術與偶聯劑改性技術。在Nomex改性的各種辦法中,表面接枝技術可能是化學工作者期望使用,也是研究多的技術手段。
Nomex改性的前提是在不傷害纖維本體強度或對纖維本體強度影響很小的情況下,顯著改善纖維和樹脂基體的黏合性能。雖然目前已經浮現的或各國技術人員正在研究的改性辦法很多,但真正具有突出效果并且適用于工業(yè)化大批量生產的辦法很少。
物理改性辦法相對化學改性辦法更簡單實現工業(yè)化操作,今后應加強這方面的深入研究,以提高Nomex及其貼合材料的各項性能。
化學辦法改性Nomex的效果比較顯著,能夠提高層壓材料的界面剪切性能。但由于化學法要求相應的處理方式、反應溶劑、反應時間、反應溫度等反應條件,涉及車間工況腐蝕,環(huán)境安全衛(wèi)生,以及后序的清洗、干燥、倒筒收絲等操作,所以普通化學法改性纖維均采納間歇處理方式。針對該辦法進展高活性的反應試劑,操縱纖維改性的反應條件,采納延續(xù)加工的處理方式將是今后研究的進展方向。
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