改性碳纤维增强纸基摩擦材料摩擦磨损性能 被引量：7

1

作者 张国亮 王士华 +3 位作者 李志强 郭帅 龙柱 汤龙其 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期59-66,共8页

采用双-[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(Si69)和乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对PAN基碳纤维(CF)进行表面改性处理,利用SEM、FTIR、EDX对改性前后的CF进行表征,测量接触角和表面能、力学性能和界面性能;通过湿法成形技术,制备不同改性CF... 采用双-[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(Si69)和乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对PAN基碳纤维(CF)进行表面改性处理,利用SEM、FTIR、EDX对改性前后的CF进行表征,测量接触角和表面能、力学性能和界面性能;通过湿法成形技术,制备不同改性CF增强聚酰亚胺纸基摩擦材料,并测试其孔隙率和摩擦学性能。结果表明:与未改性CF相比,Si69和A151能够有效地增加CF表面粗糙度,且新基团的引入使接触角变小,提高了CF表面活性,改善了纤维与树脂之间的结合力,使得A151-CF表面能增加了37.3%,Si69-CF表面能增加了109.4%,A151-CF/聚酰亚胺复合材料界面性能增加了19.1%,Si69-CF/聚酰亚胺复合材料界面性能提高了45.3%;相比未改性CF,Si69改性CF使纸基摩擦材料孔隙率下降了20.2%,A151改性CF使纸基摩擦材料孔隙率下降了8.8%;表面改性CF能够提高纸基摩擦材料的摩擦学性能,其中Si69改性CF增强纸基摩擦材料摩擦学性能优于A151改性CF增强纸基摩擦材料。 展开更多

关键词 纸基摩擦材料 碳纤维 双-[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物 乙烯基三乙氧基硅烷 表面改性 摩擦磨损

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碱处理对干法纺二步法甲纶聚酰亚胺纤维微观形貌及结构性能的影响 被引量：4

2

作者 陈乐 龙柱 +3 位作者 张轶凡 王士华 李志强 郭帅 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期94-99,共6页

研究了NaOH处理对聚酰亚胺纤维细度、力学性能、热失重性能、化学结构、表面微观形貌及微观聚集态结构的影响。结果表明,纤维经碱处理后细度和力学性能下降,且随着碱浓度和温度提高、处理时间延长,纤维细度和力学性能下降趋势加快;纤维... 研究了NaOH处理对聚酰亚胺纤维细度、力学性能、热失重性能、化学结构、表面微观形貌及微观聚集态结构的影响。结果表明,纤维经碱处理后细度和力学性能下降,且随着碱浓度和温度提高、处理时间延长,纤维细度和力学性能下降趋势加快;纤维的酰亚胺环在OH^-作用下,开环水解为聚酰胺酸或其盐,使得部分聚合物分子链发生断裂,导致纤维热失重性能、化学结构及微观聚集态结构发生改变,纤维表面凹凸不平,粗糙度增加,局部发生刻蚀。因此,采用适当的NaOH处理工艺,有助于聚酰亚胺纤维表面进行功能化改性。 展开更多

关键词 聚酰亚胺纤维 干法纺丝 碱处理 结构 性能

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UHMWPE纤维纸的结构和性能表征 被引量：3

3

作者 王长红 龙柱 +3 位作者 张凤山 周景蓬 王仕华 王发阳 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期137-140,共4页

利用湿法成型技术制备了超高摩尔质量聚乙烯（UHMWPE）纤维纸，并对制备的纸的形貌、热稳定性、强度性能、孔径进行了分析。结果表明，制备的UHMWPE纤维纸的孔径分布均匀，94％以上在22-26μm之间；结晶区比例比原纤维大，熔点、热分解... 利用湿法成型技术制备了超高摩尔质量聚乙烯（UHMWPE）纤维纸，并对制备的纸的形貌、热稳定性、强度性能、孔径进行了分析。结果表明，制备的UHMWPE纤维纸的孔径分布均匀，94％以上在22-26μm之间；结晶区比例比原纤维大，熔点、热分解温度比原纤维高，热稳定性更好；强度性能比现有的多种高性能纤维纸的强度更好。 展开更多

关键词 超高摩尔质量聚乙烯纤维 特种纸 湿法抄造 强度性能 孔径分布

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干法纺聚酰亚胺纤维氧化处理及其对结构性能的影响 被引量：2

4

作者 陈乐 龙柱 +4 位作者 桑明珠 王士华 胡爱林 李志强 郭帅 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期77-81,89,共6页

以H2O2为湿化学处理液,利用扫描电镜、热重分析仪、纤维检测系统、单纤维电子强力仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、X射线粉末衍射仪分别研究了H2O2氧化对干法纺聚酰亚胺纤维浸润性能、微观形貌、热失重性能、直径及力学... 以H2O2为湿化学处理液,利用扫描电镜、热重分析仪、纤维检测系统、单纤维电子强力仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、X射线粉末衍射仪分别研究了H2O2氧化对干法纺聚酰亚胺纤维浸润性能、微观形貌、热失重性能、直径及力学性能、化学结构、表面元素含量和微观聚集态结构的影响。结果表明,H2O2氧化后,纤维表面凹凸不平,比表面积及粗糙度增加,局部发生刻蚀,引入了活性基团,表面能提高,O/C比值增加,浸润性能得到改善,且随着H2O2浓度或温度提高、处理时间延长,浸润性能改善趋势加快,热失重性能保持较好,直径及力学性能略微下降。表面氧化使纤维化学结构变化不大,微观聚集态结构发生改变,非结晶区比例上升,采用适当的H2O2处理工艺,有助于聚酰亚胺纤维表面进行功能化改性。 展开更多

关键词 复合材料 聚酰亚胺纤维 表面氧化 浸润性能 结构 性能

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接枝改性纳米SiO2粒子增强CF与聚酰亚胺树脂界面性能研究 被引量：1

5

作者 张国亮 汤龙其 +3 位作者 王士华 陈杰 郭帅 龙柱 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期98-102,110,共6页

采用温和简单的浸渍法制备功能化改性二氧化硅(SiO2),并在碳纤维表面引入了一层功能化改性SiO2涂层,提高了碳纤维表面的润湿性和活性,同时增强了碳纤维/聚酰亚胺复合材料的界面。傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)证实了... 采用温和简单的浸渍法制备功能化改性二氧化硅(SiO2),并在碳纤维表面引入了一层功能化改性SiO2涂层,提高了碳纤维表面的润湿性和活性,同时增强了碳纤维/聚酰亚胺复合材料的界面。傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)证实了双-[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物成功地将SiO2功能化。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,在添加量为1. 0%时,在碳纤维表面形成了均匀的涂层。在此条件下,与仅浸渍聚酰亚胺树脂相比,层间剪切强度(ILSS)和界面剪切强度(IFSS)分别提高了26. 37%和38. 27%。 展开更多

关键词 聚酰亚胺 聚合物复合材料 改性二氧化硅 表面处理 界面性能

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酸碱处理对超高相对分子质量聚乙烯纤维纸性能的影响

6

作者 王长红 李志强 +3 位作者 张国亮 吴美燕 王凤 龙柱 《中国造纸》 CAS 北大核心 2018年第7期18-22,共5页

采用湿法成形工艺制备了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维纸,并分析了不同酸、碱处理条件对UHMWPE纤维纸性能的影响。结果表明,随着酸、碱质量分数及相应处理时间的增加,UHMWPE纤维纸的抗张强度保留率呈现下降趋势,质量分数30%H_2SO_... 采用湿法成形工艺制备了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维纸,并分析了不同酸、碱处理条件对UHMWPE纤维纸性能的影响。结果表明,随着酸、碱质量分数及相应处理时间的增加,UHMWPE纤维纸的抗张强度保留率呈现下降趋势,质量分数30%H_2SO_4和质量分数20%NaOH分别处理6 h后,UHMWPE纤维纸抗张强度保留率均在90%以上,处理48 h后,UHMWPE纤维纸抗张强度保留率保持在80%以上,且质量分数30%H_2SO_4处理48 h后UHMWPE纤维纸被氧化出现了羰基、羟基等活性基团,质量分数20%Na OH处理48 h后活性基团出现不明显,表明酸处理更适合做UHMWPE纤维纸的改性处理。 展开更多

关键词 UHMWPE纤维纸 酸处理 碱处理 抗张强度保留率

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湿法造纸技术制备聚酰亚胺纤维增强体及其对热塑性树脂基复合材料力学性能的影响

7

作者 陈乐 龙柱 +4 位作者 桑明珠 王士华 胡爱林 李志强 郭帅 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期128-133,141,共7页

利用湿法造纸成形技术抄取得到聚酰亚胺纤维纸,分别以等质量的聚酰亚胺纤维、聚酰亚胺纤维纸为增强体,采用手糊成型、热压法制备热塑性聚酰亚胺树脂基复合材料。聚酰亚胺纤维纸增强体改变了纤维的存在形式,解决了复合材料中纤维束多、... 利用湿法造纸成形技术抄取得到聚酰亚胺纤维纸,分别以等质量的聚酰亚胺纤维、聚酰亚胺纤维纸为增强体,采用手糊成型、热压法制备热塑性聚酰亚胺树脂基复合材料。聚酰亚胺纤维纸增强体改变了纤维的存在形式,解决了复合材料中纤维束多、纤维孔径分布不匀、有效长度低、材料力学性能不佳等问题,纸增强复合材料拉伸性能提高130%,弯曲性能提高108%,层间剪切性能提高34.5%。聚酰亚胺纤维纸增强体自身因素影响了复合材料力学性能,从纤维长度、打浆状况、纸页定量角度分析了复合材料力学性能改善的原因。 展开更多

关键词 复合材料 聚酰亚胺纤维 聚酰亚胺纤维纸 湿法造纸 力学性能

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低电阻率聚吡咯-碳纤维纸基复合材料的制备 被引量：8

8

作者 汤龙其 张国亮 +3 位作者 王士华 郭帅 戈林燕 龙柱 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2292-2296,共5页

采用浆粕和碳纤维(CF)制备出碳纸前驱体,再把碳纸前驱体浸渍在含有吡咯(PY)和掺杂剂的混合溶液中至饱和后,喷上氧化剂,制备了聚吡咯(PPY)-CF纸基复合材料。探讨了不同的碳纸前驱体、不同种类的氧化剂与掺杂剂和PY浓度对PPY-CF纸基复合... 采用浆粕和碳纤维(CF)制备出碳纸前驱体,再把碳纸前驱体浸渍在含有吡咯(PY)和掺杂剂的混合溶液中至饱和后,喷上氧化剂,制备了聚吡咯(PPY)-CF纸基复合材料。探讨了不同的碳纸前驱体、不同种类的氧化剂与掺杂剂和PY浓度对PPY-CF纸基复合材料体积电阻率的影响。结果表明,对比植物浆粕和CF制备的前驱体,选用芳纶浆粕与CF制备的前驱体,在以过硫酸铵(APS)为氧化剂、蒽醌-2-磺酸钠(AQS)为掺杂剂、PY浓度为0.75 mol/L条件下,制备的PPY-CF纸基复合材料体积电阻率最低,为0.152Ω·cm。 展开更多

关键词 碳纤维 聚吡咯 前驱体 电阻率 纸基复合材料

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纳米结晶纤维素表面修饰聚酰亚胺纤维及其润湿功能性 被引量：3

9

作者 党洪洋 张国亮 +5 位作者 龙柱 王士华 李志强 胡爱林 郭帅 吕文志 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期301-310,共10页

聚酰亚胺纤维在应用方面存在许多潜在问题,例如聚酰亚胺纤维的低表面活性,使得其界面的润湿性能差,且在水相中易团聚,分散性较差。为此,本文提出在复合路易斯酸及交联剂共同催化作用下,使纳米结晶纤维素(CNC)修饰碱处理后的聚酰亚胺(PI... 聚酰亚胺纤维在应用方面存在许多潜在问题,例如聚酰亚胺纤维的低表面活性,使得其界面的润湿性能差,且在水相中易团聚,分散性较差。为此,本文提出在复合路易斯酸及交联剂共同催化作用下,使纳米结晶纤维素(CNC)修饰碱处理后的聚酰亚胺(PI)短切纤维表面,测定了CNC修饰前后PI纤维在水溶液中的分散度及PI纤维成纸的接触角,结果表明PI纤维的浸润功能性得到提高。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了纤维的微观形貌,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)表征了纤维表面结构的变化,最后通过多孔材料孔径分析仪测定了纤维成纸的孔径分布变化。结果表明:经CNC处理后的纤维表面发生了酯化反应且存在交联现象,纤维表面氧元素物质分数增加,含氧极性基团和表面粗糙度的增加有助于改善润湿性能,与PI纤维原纸相比,经CNC表面修饰后的纤维所成的纸页与去离子水的接触角降低了14.9°,与乙醇的接触角降低了4.8°,纤维分散度增加了45%,纤维亲水性显著提高,经过表面处理后的纤维在水相体系中的分散性能得到改善。因此,本法可以作为制备高性能纤维和相应复合材料的有效方法。 展开更多

关键词 聚酰亚胺纤维 纤维素 纳米结构 接枝 酯化 浸润 分散

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聚苯胺表面修饰芳纶浆粕及其纸基材料的导电性能 被引量：2

10

作者 令旭霞 龙柱 +3 位作者 王士华 李志强 郭帅 张丹 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2553-2560,共8页

通过在芳纶浆粕(AP)表面修饰聚苯胺(PANI)制备了聚苯胺-芳纶浆粕(PANI-AP),然后与碳纤维(CF)共混,采用湿法抄纸技术制备导电性能优异的纸基材料(PANI-AP/CP).对其形貌结构、导电性能及PANI分布均匀性进行了表征,并研究了环境湿度、温度... 通过在芳纶浆粕(AP)表面修饰聚苯胺(PANI)制备了聚苯胺-芳纶浆粕(PANI-AP),然后与碳纤维(CF)共混,采用湿法抄纸技术制备导电性能优异的纸基材料(PANI-AP/CP).对其形貌结构、导电性能及PANI分布均匀性进行了表征,并研究了环境湿度、温度、pH值及放置时间对PANI-AP/CP导电性能的影响.研究结果表明,PANI-AP表面粗糙度增加,结晶度增加,出现含醌式结构的导电PANI的衍射峰,说明PANI成功修饰于AP表面.采用该方法制备的PANI-AP/CP导电性能与分布均匀性均得到提高,相对于碳纤维纸基材(CP),PANIAP/CP的电导率为3.937 S/cm,导电性能提高153.5%.与PANI原位生长于CP(AP/CP-PANI)相比,PANI-AP/CP的导电性能提高34.6%,总色差值(DE)降低74.9%. 展开更多

关键词 聚苯胺 芳纶浆粕 导电性 分布均匀性

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水环境对聚酰亚胺纤维分散及纸基材料性能的影响 被引量：3

11

作者 党洪洋 张鑫 +4 位作者 龙柱 王士华 李志强 胡爱林 郭帅 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期56-62,共7页

通过改变水环境的电导率、pH值、温度及纤维浓度并以正交试验加以优化,对聚酰亚胺短切纤维悬浮液的分散效果进行研究。采用纤维沉降度、吸光度、Zeta电位表征了不同水环境条件下聚酰亚胺纤维悬浮液的分散性能,确定了实验条件下最佳水环... 通过改变水环境的电导率、pH值、温度及纤维浓度并以正交试验加以优化,对聚酰亚胺短切纤维悬浮液的分散效果进行研究。采用纤维沉降度、吸光度、Zeta电位表征了不同水环境条件下聚酰亚胺纤维悬浮液的分散性能,确定了实验条件下最佳水环境的相关参数,优选出最适宜的纤维浓度,并对最佳水环境条件下分散后的纤维所成型的聚酰亚胺纤维纸基材料性能进行了探讨。结果表明,在实验条件下,当水体的pH值为6.0,水温为40℃,纤维浓度为4‰且水溶液电导率较低时,聚酰亚胺短切纤维的分散性能更好,成纸孔径分布更加均匀,在此分散工艺下成形的纸基材料的拉伸强度指数为35.9 N/mg,撕裂指数为40.1 mN·m 2/g。 展开更多

关键词 聚酰亚胺短切纤维 水环境 分散性能 纸基材料

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辣根过氧化物酶催化表面修饰聚酰亚胺纤维及其润湿功能性

12

作者 李志强 王发阳 +2 位作者 王士华 党洪洋 龙柱 《中国造纸》 CAS 北大核心 2020年第7期27-36,共10页

为了进一步提高聚酰亚胺(PI)纤维的润湿性及其在水介质中的分散性,本研究首先探究了在辣根过氧化物酶(HRP)催化作用下在PI纤维表面生长磷酸单酯长链(PMOEs)结构,比较了表面修饰前后纤维在水介质中的分散稳定性及纤维对极性溶剂的接触角... 为了进一步提高聚酰亚胺(PI)纤维的润湿性及其在水介质中的分散性,本研究首先探究了在辣根过氧化物酶(HRP)催化作用下在PI纤维表面生长磷酸单酯长链(PMOEs)结构,比较了表面修饰前后纤维在水介质中的分散稳定性及纤维对极性溶剂的接触角。采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对纤维表面的物理和化学结构变化进行了分析,通过热重分析仪(TG)和X射线衍射仪(XRD)对纤维的热学性能和结晶性能进行了表征,并对纤维成纸孔径分布变化进行了分析。结果表明,在HRP催化作用下通过自由基反应在PI纤维表面成功生长出了PMOEs网状结构并得到PI-PMOEs纤维,与PI纤维相比,当PMOE加入量为25.6 g时,PI-PMOEs-3纤维与去离子水的接触角降低了13.6°,与乙醇的接触角降低了9.9°,纤维分散度增加了40个百分点,纤维的亲水性能得到显著改善。 展开更多

关键词 聚酰亚胺纤维 辣根过氧化物酶 磷酸单酯 表面修饰 亲水性能

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