硅烷偶联剂改性玄武岩纤维复合材料的制备与表征

来源：现代纺织技术杂志2026年第05期北京时间：

作者：杨波, 潘慧, 叶冬茂, 林 林, 伊小琳, 吴敏勇, 曹根阳

单位：1. 武汉纺织大学,a. 纺织科学与工程学院;b. 纺织新材料与先进加工全国重点实验室;c. 体育用纤维制品应用研究中心,湖北武汉 430200;2. 李宁(中国)体育用品有限公司,北京 101100;3. 汇尔杰新材料科技股份有限公司,湖北襄阳 441000

摘要：为探究硅烷偶联剂改性对玄武岩纤维/ 环氧树脂复合材料界面性能的影响,通过系统调控硅烷偶联剂 KH570 与 KH550 的浓度梯度,采用超声辅助浸渍改性结合热压成型工艺,制备不同克重(500 型粗丝与 200 型细丝)的玄武岩复合材料板,并对其弯曲性能与层间剪切强度进行系统研究。 结果表明:经硅烷偶联剂改性后,复合材料板的弯曲性能与层间剪切强度均得到明显提升。 对于粗丝复合材料板,在 KH570 和KH550 质量分数均为 12%时界面性能最佳,弯曲强度较未改性样品分别显著提升 76. 58%和 98. 44%,层间剪切强度分别提高 5. 24%和 1. 85%。 而在细丝复合材料板中,偶联剂质量分数均为 10%时界面性能最优,弯曲强度分别提升 9. 70%和 6. 68%,层间剪切强度分别提高 6. 63%和 6. 47%。 对比发现,粗丝复合材料板的弯曲强度提升幅度远高于细丝板。 研究结果可为优化玄武岩复合材料的界面性能提供实验依据与理论参考。

关键词：玄武岩纤维,硅烷偶联剂,改性,复合材料,界面强度

基金资助：武汉纺织大学校基金 B 类项目(K24106);“武汉英才”湖北省武汉市高层次人才项目(武财行[2022]734);企业横向项目(20240454)