玻璃纤维增强环氧树脂被广泛应用于汽车零部件、电子器件、电力工器具、 航空航天等领域等离子体表面处理可以对玻纤表面产生类似刻蚀的作用,并引入O—C===O等活性
基团,使界面作用力明显提高。研究发现等离子清洗机处理后会对纤维表面产生刻蚀现象, 有利于在物理作用上提高玻纤与聚合物基体间的相互作用力。基于此,采用偶联剂处
理玻璃纤,随后以真空等离子清洗机进行表面处理,探究其表面微观结构及浸润性的变化情况,实现在玻纤表面引入更多活性基团,进而有利于提高界面相容性和力学性能。

玻璃纤维的微观形貌和表面结构特性



未经偶联剂处理的玻纤表面光滑, 而经过偶联剂处理之后, 表面光滑程度降低, 甚至有一些凸起, 这是因为附着了一层偶联剂。 通过对比两者的FTIR图形可看出, 经过偶联
剂处理后, 在3 430、1731、1300、1056和872 cm-1附近处出现较为强烈的峰。 这是硅烷偶联剂中的—OH、 C===O、 Si—O—Si、 C—O和C—H的特征峰, 表明偶联剂
成功附着在玻纤表面。当GF0和GF1经过等离子体表面处理后, 表面的粗糙度增加, 甚至出现不同程度的破坏,这是由于等离子体对表面的刻蚀导致的。经过等离子处理后红外
光谱在2920和2850 cm-1处出现新的吸收峰,其为C(O—H基团的特征峰。同时在3430、1300 cm-1等处的吸收峰更加强烈,这表明真空等离子处理使玻纤表面获得更多的活
性基团, 这有利于提高纤维与环氧树脂间的界面作用力。
改性前后玻璃纤维的接触角

未经改性的玻纤接触角为84.5°, 其表面浸润性较差。而经过1.0 h等离子处理后,初始接触角为54.6°, 在5.8s后完全铺展。GF0经过偶联剂改性之后, 接触角降低为45.8°,
表面浸润性有所提升。而偶联剂处理后进一步经过等离子体表面处理1.0 h后接触角从水滴落时的36.0°在1.9s内降低至接近0°, 即完全铺展。结合图1的SEM和图2的FTIR结果
可知,这是因为等离子体处理在玻纤表面引入了更多—OH、—C===O等活性基团,从而使浸润性明显提高。
PLUTOVAC系列等离子清洗机

