多酚-氨基硅烷改性超高分子量聚乙烯纤维的制备及其界面性能

来源：现代纺织技术杂志2022年第6期北京时间：

作者：汪维海, 陈宏, 黄志超, 姚湘江, 吴金丹, 戚栋明

单位：1.浙江理工大学绿色低碳染整技术浙江省工程研究中心,杭州 310018;2.浙江千禧龙纤特种纤维股份有限公司,浙江永康 321300

摘要：为提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂的界面剪切强度,选用3种多酚类化合物(多巴胺、邻苯二酚和单宁酸)对UHMWPE纤维进行表面改性,再利用引入的反应性官能团接枝3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等测试手段对改性前后纤维的表面形貌、元素组成、结晶度等理化性质进行表征,探究多酚化合物种类、硅烷反应浓度和反应时间等因素对界面剪切强度的影响,并确定最佳改性条件。结果表明:多酚改性及氨基硅烷二次改性对纤维本体的结晶度和力学强度未造成显著影响;改性后的纤维和环氧树脂之间的界面剪切强度均有显著提高,质量分数3%的多巴胺-氨基硅烷改性3 h的纤维界面增强效果最佳,界面剪切强度提高了134.56%。

关键词：多巴胺,邻苯二酚,单宁酸,硅烷偶联剂,超高分子量聚乙烯纤维,界面剪切强度

基金资助：浙江省重点研发计划项目(2021C01124)