對UHMWPE纖維表面進(jìn)行介質(zhì)阻擋放電氬等離子體處理，分析了處理前后UHMWPE纖維／LDPE復(fù)合材料的縱、橫向拉伸性能的變化。研究發(fā)現(xiàn)未處理纖維制成的復(fù)合材料在起始階段曲線上有一曲折存在，這一曲折的應(yīng)力高于基體材料的應(yīng)力，說明負(fù)荷沒有通過基體傳遞給纖維，是由少量的缺陷纖維發(fā)生斷裂而形成的；但經(jīng)等離子體處理過的纖維制成的復(fù)合材料則沒有這種現(xiàn)象，說明處理后的纖維的表面粗糙度的增加彌補(bǔ)了這一不足。從拉伸曲線上可以看出當(dāng)負(fù)荷達(dá)到一定時(shí)，復(fù)合材料在瞬時(shí)解體破壞，但處理前的要比處理后的應(yīng)力值小約100%。這說明等離子體處理改善了纖維的界面粘結(jié)性能，提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能。
 

        唐久英等運(yùn)用自行研制的常壓低溫等離子體設(shè)備對UHMWPE纖維進(jìn)行了表面處理，使用SEM觀察并與未處理的纖維進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)：空氣、空氣攜帶丙烯酸、純Ar處理UHMWPE纖維后雖然表面有所刻蝕，但刻蝕并不明顯；氬氣攜帶0?、Ar攜帶丙烯酸處理UHMWPE纖維后表面刻蝕得較明顯，并且表面還產(chǎn)生了可能是由于丙烯酸自身聚合或與纖維表面交聯(lián)而得到的附著物沉積；空氣、純Ar、Ar攜帶0?處理UHMWPE纖維后，拉伸強(qiáng)度有了不同程度的降低，而在攜帶丙烯酸的情況下，在同樣的工作氣體條件下，拉伸強(qiáng)度有了相應(yīng)的提高。這說明不攜帶丙烯酸氣體的工作氣體主要對纖維表面進(jìn)行了刻蝕作用，而攜帶丙烯酸氣體的工作氣體能夠使纖維表面產(chǎn)生附著物沉積層，對纖維有一定的保護(hù)作用，從而使纖維強(qiáng)度提高。此外通過XPS分析還發(fā)現(xiàn)，Ar攜帶丙烯酸能夠使纖維引入羥基等極性基團(tuán)的含量最大，使表面自由能增大，與環(huán)氧樹脂粘結(jié)性增強(qiáng)。
 

2.2化學(xué)試劑處理
 

       采用不同濃度和溫度下的鉻酸溶液對UHMWPE纖維進(jìn)行表面處理。通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，提高處理液濃度不能提高UHMWPE纖維表面的接觸角，升溫則可以降低處理后纖維表面的接觸角，使纖維表面浸潤性增加。隨著鉻酸處理液濃度的增大，纖維表面刻蝕程度變得嚴(yán)重。經(jīng)鉻酸溶液處理后纖維復(fù)合材料的ILSS得到了提高，特別是升溫處理后．ILSS能夠升高200%，并隨處理液濃度增加ILSS增大。表明復(fù)合材料的ILSS與纖維表面的極性基團(tuán)和刻蝕程度密切相關(guān)。化學(xué)試劑方法的缺點(diǎn)在于廢液難處理，容易污染環(huán)境，因而限制了其工業(yè)化應(yīng)用。
 

2.3輻射引發(fā)表面接枝處理
 

       輻射引發(fā)表面接枝的原理是在纖維表面通過輻射引發(fā)第二單體聚合在纖維表面生成一層與纖維性質(zhì)不同的涂層，從而達(dá)到改善與樹脂基體粘結(jié)性能。常用的輻射源有紫外線、γ射線、電子柬等。常用的第二單體為丙烯類單體，如丙烯酰胺、丙烯酸等。其中最常用的方法是紫外線法。紫外線法是先引發(fā)激活光敏劑，再由光敏劑引發(fā)單體接枝到纖維表面。龐雅莉等采用紫外輻射接枝方法對UHMWPE纖維表面進(jìn)行改性，采用丙烯酰胺為接枝單體，探討了單體種類及濃度、引發(fā)劑、抗氧劑、接枝方法等對UHMWPE紆維表面處理效果的影響。發(fā)現(xiàn)在光強(qiáng)度為86MW/cm2條件下，對UHMWPE纖維進(jìn)行紫外輻射接枝改性．按照一定鋪層方式制備的環(huán)氧基復(fù)合材料的ILSS從未處理的14.59MPa提高到17.36MPa。這表明纖維表面接枝改性確實(shí)加強(qiáng)了纖維與基體間的界面結(jié)合，提高了復(fù)合材料的整體力學(xué)性能。