[发明专利]可针对不同性质基体自适应构建强相互作用的纤维表面改性方法及其应用

摘要

一种可针对不同性质基体自适应构建强相互作用的纤维表面改性方法及其应用。采用表面接枝了两种不同性质聚合物链段的纳米SiO2杂化粒子，通过其表面的活性羟基与增强材料形成化学键结合强相互作用。在增强材料与不同性质的聚合物基体复合过程中，纳米SiO2表面接枝的二元聚合物链段可各与其相容性较好的基体形成有效扩散和缠结或发生化学反应，从而增强界面粘结强度，纳米SiO2的存在不仅可以在一定程度上可以增加纤维的表面粗糙度，增强与基体的机械锁和作用，还可以作为新的应力集中点，引发微裂纹，阻止大裂纹的扩张，大量吸收外加冲击能量及裂纹扩展能量，形成纤维-纳米SiO2-基体的多维增强体系，提高聚合物基复合材料的强度。

主权项

可针对不同性质基体自适应构建强相互作用的纤维表面改性方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：纳米SiO2杂化粒子的制备：纳米SiO2，采用分布的原子转移自由基聚合（ATRP）方法可控合成，在其表面接枝的两种不同性质的聚合物链段A和聚合物链段B；其中，所述聚合物链段A为疏水性分子链段，与非极性基体扩散与缠绕；其中，所述聚合物链段B为带有羟基的亲水性链段，一方面可以与纤维形成强的化学键结合，另一方面与极性基体有相容性；步骤2：纳米SiO2杂化粒子对纤维进行表面处理，形成化学键结合的纤维‑纳米SiO2‑基体的多维增强体系，即纤维增强聚合基体复合材料；以及步骤3：采用微脱粘法测量纤维增强聚合基体复合材料界面剪切强度。