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聚丙烯纤维化学接枝改性增强水泥基复合材料的界面结合

李启金 , 李国忠

复合材料学报

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,采用二步化学接枝法对聚丙烯纤维进行接枝丙烯酸改性,利用正交分析法研究了引发温度、BPO浓度、接枝温度、接枝时间及丙烯酸(AA)浓度对纤维接枝率的影响,并评价了改性前后纤维与水泥基体的界面结合性能.结果表明:上述因素对纤维接枝率的影响大小为引发温度> BPO浓度>接枝时间>接枝温度>AA浓度,最佳反应条件为引发温度90℃,BPO 4.50×10-2 mol/L,接枝时间60 min,接枝温度75℃,AA 1.4 mol/L,此时纤维接枝率达13.12%;经化学接枝改性后,聚丙烯纤维表面亲水性和粗糙度增大,与水泥基体的界面结合得到增强,纤维掺量为0.05%(体积分数)时,聚丙烯纤维增强水泥砂浆的抗开裂性能比增大了26.6%,抗塑性收缩开裂性能显著增强.

关键词: 聚丙烯纤维 , 化学接枝改性 , 水泥基复合材料 , 界面结合 , 抗塑性收缩开裂

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