1、現(xiàn)代防護材料中常采用高性能纖維與高性能樹脂復合,以獲得較好的整體防護性能。芳綸纖維具有高強度、高模量、抗沖擊等優(yōu)異性能,自上世紀七十年代工業(yè)化以來,已逐漸成為國外防彈復合材料的主要原材料;近年來,國產(chǎn)對位芳綸的工業(yè)化量產(chǎn),也使其在國內(nèi)防護領域的應用成為可能。另一方面,防護復合材料的樹脂要求具有與纖維的良好相容性、優(yōu)異的抗沖擊性等要求,具有高強度、優(yōu)異的回彈性、良好的斷裂伸長率等特點的聚氨酯樹脂是一個很好的選擇。將聚氨酯的高彈性與芳綸纖維

2、的抗沖擊性有機的結合起來,有望使復合材料最大限度吸收彈丸沖擊能量,起到防彈、減震的作用。
　　本論文選擇芳綸纖維作為防護纖維復合材料用纖維,制備了適用于芳綸纖維的樹脂基體水性聚氨酯,同時開展了芳綸纖維表面改性的工作。主要的研究內(nèi)容及結論如下:
　　首先,成功制備了端羥基聚丁二烯(HTPB)改性的水性聚氨酯乳液及其膠膜,研究了不同多元醇比例HTPB/(PTMG)、交聯(lián)劑含量和異氰酸酯指數(shù)對水性聚氨酯乳液及其膠膜性能的影響規(guī)律,

3、結果表明,在不影響聚氨酯樹脂力學性能及耐熱性的同時,HTPB的引入明顯降低了聚氨酯膠膜的表面能,提高了其耐水性;此外,還證明了HTPB在聚氨酯乳液成膜過程中,有向膜表面富集的趨勢。同時,交聯(lián)劑含量的增加及異氰酸酯指數(shù)的增加均能有效提高聚氨酯膠膜的耐水性、力學性能以及耐熱性。
　　其次,考察了磷酸溶液處理法對芳綸纖維的表面性能的影響。采用不同濃度的磷酸溶液處理芳綸纖維,對纖維的表面的潤濕性、晶體結構、化學組成、表面形貌及粗糙度進行了

4、探討。結果表明:磷酸溶液處理后的纖維的潤濕性明顯提高,纖維表面出現(xiàn)原纖化現(xiàn)象,表面粗糙度增加,纖維表面含氧基團和極性基團增多,XPS分析結果表明:含氧基團的增加主要源于親電取代反應產(chǎn)生的-OH基團。
　　最后,考察了氧等離子體法對芳綸纖維表面性能的影響。將芳綸纖維置于低壓下氧氣氣氛中,對其進行不同時間的等離子體處理,對纖維的表面的潤濕性、晶體結構、化學組成、表面形貌及粗糙度進行了深入的研究。結果表明:氧等離子體法處理后的纖維潤濕性