硅烷偶聯劑處理對玄武巖單絲拉伸性能的影響

       用硅烷偶聯劑KH-550對不同品種的玄武巖纖維進行表面改性處理，采用單絲拉伸試驗，結合掃描電鏡和sPss統計分析的方法，研究了硅烷偶聯劑處理對玄武巖單絲拉伸性能的影響．結果表明：表面處理前后，玄武巖纖維品種2和3的拉伸強度和斷裂伸長率均沒有顯著變化；玄武巖纖維品種1的拉伸強度和斷裂伸長率明顯增大，其拉伸強度提高32.8%，斷裂伸長率增大31.79%．這證明用硅烷偶聯劑KH-550對玄武巖纖維進行表面改性處理，可以達到表面處理的目的且不損傷玄武巖單絲的拉伸性能，一定程度上可以彌補玄武巖纖維生產工藝的不足．

       玄武巖纖維是一種無機礦物纖維，具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨、抗輻射等一系列性能特點，因此在某些應用領域完全可以代替玻璃纖維乃至價格昂貴的碳纖維，應用前景廣闊．玄武巖纖維增強復合材料預制件的制備多采用紡織的混合、梳理、鋪網、針刺成型的工藝，在混合梳理的過程中，玄武巖纖維絲束被針布梳理成細小的絲束，甚至單絲形式，這樣玄武巖單絲承載著玄武巖復合材料的增強作用．同時，又因玄武巖纖維的表面呈化學惰性，與分子鏈缺乏活性基團的有機聚合物（如聚丙烯、聚乙烯等）親和性較差，復合時難以形成理想的界面粘結，做復合材料的增強體時，必須經過表面改性處理．目前，針對玄武巖纖維的表面改性研究較多的是偶聯改性．眾多的研究結
果證明偶聯改性是改善復合界面、提高復合材料力學性能的有效方法，但缺乏對偶聯改性后增強纖維性能的研究．表面處理的目的是改善復合材料的界面粘結，同時利于紡織織造加工．但必須避免或盡可能減少對增強纖維本身各項性能的損害，尤其是纖維拉伸性能的降低．玄武巖纖維屬于高強低伸的無機纖維，經表面改性后若它的拉伸強度和斷裂伸長率明顯降低，則此處理方法應判為不成功．基于這個目的，本文用硅烷偶聯劑KH-550對玄武巖纖維進行表面處理，用宏觀分析和SPSS統計分析的方法探討表面處理后玄武巖單絲拉伸性能的變化，獲得硅烷偶聯劑KH-550與玄武巖纖維間關聯關系的第一手數據，為進一步研發高性能的玄武巖纖維復合材料奠定了基礎．

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