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芳纶增强复合材料具有高比模量、高比强度、耐疲劳等优异性能,广泛地应用于航天航空领域。聚三唑树脂(PTA)是华东理工大学率先设计和合成的一种新型结构的树脂。本课题制备了国产芳纶-Ⅲ复合材料,并设计一种含异氰酸酯基的偶联剂(A1)改性复合材料界面。主要研究工作如下:首先,制备了四种批号(05-88、02-49、02-177和04-103)DAF-Ⅲ/PTA复合材料。其中DAF-Ⅲ(02-49)/PTA性能最优,层间剪切强度(ILSS)为54.12MPa,弯曲强度为668.85MPa,弯曲模量达到57.98GPa。采用XPS、FT-IR和FE-SEM等测试手段分析得到纤维表面若具有较少的上浆剂和较多“活性碳元素”,可以制备得到性能优异的复合材料。其次,针对纤维DAF-Ⅲ(04-103),考察了上浆剂对纤维和复合材料力学性能的影响。实验证明,抽提后DAF-Ⅲ/PTA复合材料ILSS提高了181.25%;弯曲强度提高了56.20%;弯曲模量略有下降。采用XPS、FT-IR和FE-SEM等测试手段发现上浆剂是一类含酯基脂肪族低聚物,影响了同为芳香族高分子的芳纶纤维和PTA树脂之间的相互键合作用,导致了复合材料力学性能的下降。最后,采用偶联剂A1化学改性DAF-Ⅲ,其中DAF-Ⅲ(04-103)/PTA复合材料改性效果最为明显,ILSS提高了187.34%,弯曲强度提高了63.7%,弯曲模量略有降低。同时,实验证明A1对抽提后DAF-Ⅲ/PTA复合材料无明显效果。采用XPS、AFM、FT-IR和FE-SEM考察纤维改性前后表面性能。结果证明,A1的一部分-NCO与上浆剂中的-OH作用,在纤维表面形成稳定的界面层;另一部分-NCO与环境中的水反应生成-NH2,与PTA树脂通过氢键结合。利用DSC跟踪A1/PTA和纯PTA树脂的固化行为,发现A1/PTA固化温度略微降低,活化能提高。DMA测试结果显示改性后的复合材料Tg提高。