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维纶纤维(Vinylon fibre)是一种具有高强度、高模量的环保型高性能纤维,具有优越的耐腐蚀、抗老化、抗紫外线等性能,作为复合材料的增强相,与基体粘结性较好,但在复合材料中分散性不佳。因此,通过表面改性法对维纶纤维进行表面修饰,改善维纶纤维在复合材料中的分散性能。目前国外对维纶纤维增强剂的研究报道较少,自主研发知识产权不对外开放,且制备过程复杂、成本昂贵,极大的限制了其在复合材料中的产业化应用。针对上述难题,本文根据维纶纤维自身的特点自主设计研发了一种与维纶纤维之间具有高亲和性的热塑性维纶纤维增强剂,以期改善维纶纤维的分散性能,进而提高水泥基复合材料的力学性能。首先,选取聚乙烯醇(PVA)树脂为原料,加入磷酸酯(8102P)进行适当改性,制得工艺简单的水溶型聚乙烯醇磷酸酯(TFOPVA)。通过对产物进行水溶性和接触角的测试,最终确定最佳反应工艺:反应原料为PVA和8102P,反应时间为4.5 h,反应温度为185℃,投料比为1∶4。同时对产物进行红外、核磁结构表征,并对其乳液粒径、耐酸碱性能、热力学性能等进行表征。结果表明,TFOPVA增强剂具有较好的耐酸碱性和热力学稳定性,粒径小且分布区间较窄,当乳液浓度为1.0 wt%时使用效果最佳。其次,为了探究维纶纤维界面性能与分散性之间的关系,使用TFOPVA对维纶纤维进行表面改性处理。当TFOPVA浓度为1.0 wt%,吸附量为5 mg/g时,维纶纤维在水性基体中的分散效果最佳。并通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、纤维强伸度仪(XQ-1A)等测试方法对改性前后维纶纤维的表面形貌、表面基团变化及单丝断裂强度进行表征。结果表明,TFOPVA在维纶纤维表面分布均匀,适当修复了纤维表面缺陷,降低纤维表面羟基含量,有效的改善了纤维的分散性能,且单丝断裂强度有所增加。最后,以改性前后维纶纤维作为复合材料增强相,制备了维纶纤维短丝/水泥基复合材料。利用万能材料试验机对其力学性能进行表征,并探讨了短丝纤维对水泥流动度的影响。结果表明,当短丝维纶纤维掺量为0.9 kg/m~3、长度为10 mm时,水泥浆料流动性最佳,改性后维纶纤维增强复合材料的抗压强度和抗折强度分别较改性前提高了27.9%和21.2%,说明TFOPVA增强剂能较好的应用于水泥基复合材料中,为工业化推广奠定基础。