芳綸布具有優(yōu)異的力學(xué)性能、極好的耐熱、耐腐蝕、耐疲勞和尺寸穩(wěn)定性以及阻燃性能。因此,芳綸布在汽車、航空、航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,是復(fù)合材料、橡膠夾布制品的優(yōu)異輕質(zhì)增強(qiáng)材料。由于芳綸分子鏈段中苯環(huán)的位阻作用,酰胺基團(tuán)較難與其他原子或基團(tuán)發(fā)生作用,而且表面缺乏活性基團(tuán),造成芳綸布與基體的粘接性能較差。通過物理或化學(xué)方法對(duì)芳綸布進(jìn)行表面處理,使芳綸纖維表面粗糙度增大或使纖維表面增加一定數(shù)量的活性基團(tuán),均能提高芳綸布與基體的粘接強(qiáng)度”。 硅橡膠具有優(yōu)異的耐高低溫性能、絕緣性能、生物惰性、氣密性和耐候性等,是電子、醫(yī)療、航空、航天等領(lǐng)域通用的橡膠品種。硅橡膠為非極性,與芳綸布的粘接性能較差,需要通過硅烷偶聯(lián)劑在2者間形成交聯(lián)鍵,方可實(shí)現(xiàn)芳綸布與硅橡膠的良好粘接。本文采用低溫等離子法處理芳綸布表面,用A151偶聯(lián)劑浸漬芳綸布,研究被處理芳綸布與硅橡膠的粘接性能。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)原料
硅橡膠6035,邁圖公司;白炭黑A200,德固賽司;羥基硅油,中吳晨光化工研究院;BlPB,市售NomexⅢA芳綸布,上海安潔阻燃用布有限公司:A1 51聯(lián)劑,自制。
1.2主要設(shè)備
XK一160型開放式煉膠機(jī),GPP一1低溫等離子處理
儀,JSM一5600LV型掃描電鏡,ESCA一750型光電子能譜
儀(XPS),T一2000型電子拉力機(jī)。
1.3實(shí)驗(yàn)方法
1)等離子處理
芳綸布置于射頻頻率為13.56 MHz的冷等離子處理儀中進(jìn)行處理,空氣氣氛,氣體流量為2O mL/min,放電功率為100 W,處理時(shí)間為變量。
2)偶聯(lián)劑處理
將等離子處理前后的芳綸布在A1 51中浸泡1 O min后取出,在室溫下晾干備用。1.4試樣制備硅橡膠配方(質(zhì)量份):6035:1OO份;A200:20份:羥基硅油:4份;BIPB:O.8份。按配方比例稱料,在開煉機(jī)上依次加入6035、A200、羥基硅油和BIPB等,混合均勻后薄通4遍后出厚度約0.5 mm的膠片。將處理前后的芳綸布裁成15 cm×15 cm的方塊,將膠片貼在芳綸布 上,使膠片完全覆蓋芳綸布,采用“三層膠、兩層布”的方式好。
在(1 70±3)℃的平板壓機(jī)上模壓硫化。冷卻后,裁成標(biāo)準(zhǔn)T型剝離試樣,試樣寬度為25 mm。低溫等離子處理前后芳綸布表面的化學(xué)組成變化采用 XPSSaFT—IR進(jìn)行分析。低溫等離子處理前后芳綸布表面經(jīng)噴金處理,在SEMT觀察表觀形貌。試樣粘接強(qiáng)度按GB/T 532—2008測(cè)定,剝離速度為50 mm/min。
2 結(jié)果與討論
2.1 xPs分析低溫等離子處理前后芳綸布表面化學(xué)基團(tuán)的變化見表1。
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