硅烷偶联剂处理对玄武岩单丝拉伸性能的影响

       用硅烷偶联剂KH-550对不同品种的玄武岩纤维进行表面改性处理，采用单丝拉伸试验，结合扫描电镜和sPss统计分析的方法，研究了硅烷偶联剂处理对玄武岩单丝拉伸性能的影响．结果表明：表面处理前后，玄武岩纤维品种2和3的拉伸强度和断裂伸长率均没有显著变化；玄武岩纤维品种1的拉伸强度和断裂伸长率明显增大，其拉伸强度提高32.8%，断裂伸长率增大31.79%．这证明用硅烷偶联剂KH-550对玄武岩纤维进行表面改性处理，可以达到表面处理的目的且不损伤玄武岩单丝的拉伸性能，一定程度上可以弥补玄武岩纤维生产工艺的不足．

       玄武岩纤维是一种无机矿物纤维，具有耐高温、耐腐蚀、耐磨、抗辐射等一系列性能特点，因此在某些应用领域完全可以代替玻璃纤维乃至价格昂贵的碳纤维，应用前景广阔．玄武岩纤维增强复合材料预制件的制备多采用纺织的混合、梳理、铺网、针刺成型的工艺，在混合梳理的过程中，玄武岩纤维丝束被针布梳理成细小的丝束，甚至单丝形式，这样玄武岩单丝承载着玄武岩复合材料的增强作用．同时，又因玄武岩纤维的表面呈化学惰性，与分子链缺乏活性基团的有机聚合物（如聚丙烯、聚乙烯等）亲和性较差，复合时难以形成理想的界面粘结，做复合材料的增强体时，必须经过表面改性处理．目前，针对玄武岩纤维的表面改性研究较多的是偶联改性．众多的研究结
果证明偶联改性是改善复合界面、提高复合材料力学性能的有效方法，但缺乏对偶联改性后增强纤维性能的研究．表面处理的目的是改善复合材料的界面粘结，同时利于纺织织造加工．但必须避免或尽可能减少对增强纤维本身各项性能的损害，尤其是纤维拉伸性能的降低．玄武岩纤维属于高强低伸的无机纤维，经表面改性后若它的拉伸强度和断裂伸长率明显降低，则此处理方法应判为不成功．基于这个目的，本文用硅烷偶联剂KH-550对玄武岩纤维进行表面处理，用宏观分析和SPSS统计分析的方法探讨表面处理后玄武岩单丝拉伸性能的变化，获得硅烷偶联剂KH-550与玄武岩纤维间关联关系的第一手数据，为进一步研发高性能的玄武岩纤维复合材料奠定了基础．

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