對(duì)位芳綸/熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料研究進(jìn)展

薛晴嵐，陳超峰,3，彭開(kāi)云，肖順波

(1.中藍(lán)晨光化工研究設(shè)計(jì)院有限公司，成都 610041；2.中藍(lán)晨光化工有限公司，成都 611430；3.高技術(shù)有機(jī)纖維四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610041)

0 引言

芳綸復(fù)合材料可按基體材料的不同類型分為橡膠基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料和樹(shù)脂基復(fù)合材料等。其中，對(duì)位芳綸樹(shù)脂基復(fù)合材料具有高強(qiáng)高模、輕質(zhì)等優(yōu)異性能，因此已被普遍應(yīng)用于軍用、航空航天等領(lǐng)域[1]，成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn)。

芳綸分子具有高取向度、高結(jié)晶度的剛性苯環(huán)結(jié)構(gòu)，但其分子表面的極性弱、活性基團(tuán)少，導(dǎo)致芳綸與樹(shù)脂基體的粘結(jié)性能較差、層間剪切強(qiáng)度偏低。因此，需要通過(guò)選擇適宜的樹(shù)脂基體或是對(duì)纖維表面進(jìn)行改性等途徑，改善對(duì)位芳綸樹(shù)脂基復(fù)合材料的界面性能，從而使其綜合性能得以充分發(fā)揮[2]。本文以多種常見(jiàn)的熱固性樹(shù)脂作為代表，綜述了對(duì)位芳綸樹(shù)脂基復(fù)合材料相關(guān)的新技術(shù)研究進(jìn)展。

1 環(huán)氧樹(shù)脂

Oliwa[3]研究了改性鋁硅酸鹽(包括季銨鹽和季鏻鹽改性的亞美尼亞膨潤(rùn)土)對(duì)芳綸/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料力學(xué)性能和形貌的影響。結(jié)果表明，復(fù)合材料力學(xué)性能隨樹(shù)脂基體中的改性膨潤(rùn)土負(fù)載量的增加而提高。其中，季銨鹽含量為3 wt.%的復(fù)合材料力學(xué)性能得到最顯著的改善，其抗拉強(qiáng)度為302.9 MPa(提高30%)，楊氏模量為16.3 GPa(提高17%)，彎曲模量為23.4 GPa(提高12.5%)，面內(nèi)剪切強(qiáng)度為22.8 MPa(提高24.5%)，面內(nèi)剪切模量為677.2 MPa(提高42%)。

Mourad等[4]研究了納米填料對(duì)Kevlar(美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的一種芳綸)KM2plus復(fù)合材料的抗沖擊和能量吸收性能的影響。結(jié)果表明，在環(huán)氧樹(shù)脂基體中添加少量納米填料能有效提高芳綸/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的裂紋擴(kuò)展阻力和層間剪切強(qiáng)度。此外，破損層數(shù)和面積隨填料含量的增加而降低，說(shuō)明該復(fù)合材料的能量吸收性能也得以改善。將Taraghi等人[5]的結(jié)果與此研究進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)Kevlar KM2plus/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的最佳納米填料為0.3～0.5 wt.%的多壁碳納米管。

劉吉?jiǎng)P[6]采用對(duì)位芳綸布增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸料為原料，通過(guò)模壓成型工藝制備了復(fù)合材料層合板，并考察了層合板的力學(xué)性能與阻燃性能。結(jié)果表明，當(dāng)模壓溫度為160 ℃、保溫固化90 min、成型壓力為0.8 MPa時(shí)，綜合力學(xué)性能最優(yōu)，其拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、壓縮模量、彎曲強(qiáng)度和短梁剪切強(qiáng)度分別達(dá)到峰值504.5 MPa、170.5 MPa、29.1 GPa、442.1 MPa和33.0 MPa。此外，該層合板的極限氧指數(shù)為44.57%，垂直燃燒等級(jí)可達(dá)V-0級(jí)，具有優(yōu)異的耐熱和阻燃性能。

陳超峰等[7]研究了國(guó)產(chǎn)芳綸Ⅲ、對(duì)應(yīng)織物及其3233中溫環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料層壓板的基本性能。表征結(jié)果顯示，三種規(guī)格纖維(F-3/23 tex、F-3/44 tex和F-3/135 tex)的斷裂強(qiáng)度均在28.7 cN/dtex以上，對(duì)應(yīng)的三種織物(F-3P60、F-3S120和F-3S175)拉伸斷裂強(qiáng)度較高，其中F-3S175的經(jīng)向拉伸強(qiáng)度高達(dá)4 499 N/25 mm，較進(jìn)口芳綸Ⅱ-914織物提高81.7%。三種織物復(fù)合材料(F-3P60/3233、F-3S120/3233和F-3S175/3233)性能穩(wěn)定，其中濕態(tài)條件的壓縮強(qiáng)度較室溫條件依次降低41.6%、41.0%和40.5%。

Ayten等[8]通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)分析，研究了厚度為2～6 mm的芳綸/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的準(zhǔn)靜態(tài)穿透行為。通過(guò)拉伸、壓縮和平面剪切等各種力學(xué)試驗(yàn)，獲得了用于數(shù)值模擬的材料模型參數(shù)。結(jié)果顯示，復(fù)合材料的最大拉伸、壓縮和剪切強(qiáng)度分別為577 MPa、110 MPa和125 MPa。由于模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符，因此數(shù)值模擬有望準(zhǔn)確預(yù)測(cè)具有不同沖孔比的各種樣品的準(zhǔn)靜態(tài)穿透行為。

Suresh等[9]采用手工鋪層法制備了含不同質(zhì)量比(2 wt.%、4 wt.%、6 wt.%)碳化硅的三種芳綸/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料樣品，對(duì)其進(jìn)行力學(xué)性能表征(如拉伸和彎曲強(qiáng)度)，并與數(shù)值模擬分析結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果吻合較好。其中，添加6 wt.%碳化硅的芳綸/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能，其拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別為298.22 MPa(提高16%)和232.39 MPa(提高32%)。

Lei Yang等[10]使用芳綸增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂經(jīng)手工鋪層制成層合板，并對(duì)層合板的低速?zèng)_擊性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和有限元分析研究。采用落重試驗(yàn)機(jī)對(duì)不同厚度的層合板進(jìn)行不同沖擊能量的沖擊試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，最大沖擊力隨沖擊能量和層合板厚度的增加而增大。同時(shí)超聲C掃描結(jié)果證明，在較高的沖擊能量下層合板損傷面積更大。此外，模擬分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，驗(yàn)證了該文建立的計(jì)算模型用于預(yù)測(cè)芳綸增強(qiáng)復(fù)合材料低速?zèng)_擊性能的有效性。

李翠玉等[11]依次使用LiCl乙醇溶液和硅烷偶聯(lián)劑(KH560)乙醇溶液改性芳綸，并對(duì)微觀形貌、接觸角、單紗強(qiáng)力、H試樣抽出力及復(fù)合材料的拉伸性能進(jìn)行表征。5% KH560乙醇溶液處理芳綸后，纖維表面粗糙度增加，且接觸角由原始試樣的76 °下降為47 °(降低38.16%)，纖維表面的潤(rùn)濕性得到顯著改善。此外，改性芳綸的抽出力增大了43.55%，而其復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度則提高了54.26%，說(shuō)明經(jīng)此工藝處理后的纖維與樹(shù)脂的界面粘結(jié)力明顯增加。

莊群等[12]采用氧等離子體技術(shù)處理芳綸1414平紋織物后，再與E44環(huán)氧樹(shù)脂制成了一種可用于民用防護(hù)服領(lǐng)域的芳綸/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合防刺材料。等離子體處理后的復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度由未處理前的380 MPa上升至410 MPa，提高了7.89%。防刺性能測(cè)試結(jié)果顯示，樣品的穿刺深度為4.8 mm，已達(dá)到美國(guó)防刺服標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的“24J動(dòng)能下，人體刺穿深度不超過(guò)7 mm”的指標(biāo)[13]。

李明明等[14]研究了基體韌性對(duì)芳綸Ⅲ復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。隨著環(huán)氧樹(shù)脂基體韌性的增大，復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度依次提高(分別為40.1 MPa、44.8 MPa和49 MPa)。進(jìn)一步研究層間剪切破壞過(guò)程中的聲發(fā)射特性參數(shù)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)基體韌性提高，復(fù)合材料破壞的聲發(fā)射事件數(shù)明顯減少，其基體開(kāi)裂及界面脫粘的程度顯著減輕，證明基體韌性更好的復(fù)合材料抗開(kāi)裂性能更佳，有利于提高復(fù)合材料的層間剪切性能。

環(huán)氧樹(shù)脂作為對(duì)位芳綸/熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料最主要的樹(shù)脂基體，目前已有大量的相關(guān)研究及文獻(xiàn)報(bào)道。其中，較為熱點(diǎn)的研究方向主要涉及：(1)樹(shù)脂基體改性；(2)芳綸纖維改性；(3)數(shù)值模擬研究；(4)復(fù)合材料成型工藝研究。未來(lái)的國(guó)防、航天等尖端工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)高性能纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的性能要求將會(huì)逐步提升，因此未來(lái)研究應(yīng)著眼于開(kāi)發(fā)更高性能化的纖維及樹(shù)脂體系，以期進(jìn)一步提高對(duì)位芳綸/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的綜合性能。此外，對(duì)位芳綸/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料相關(guān)的數(shù)值模擬領(lǐng)域仍存在巨大的研究潛力，可靠的數(shù)值模擬結(jié)果將對(duì)后續(xù)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究產(chǎn)生良好的指導(dǎo)意義。

2 不飽和聚酯樹(shù)脂

Hazarika等[15]采用低溫水熱法在芳綸(KF)表面生長(zhǎng)氧化鋅(ZnO)納米棒，并通過(guò)真空輔助樹(shù)脂傳遞模塑工藝將改性芳綸與聚酯樹(shù)脂(PES)制成復(fù)合材料。添加氧化鋅納米棒顯著提高了復(fù)合材料的穿透極限、抗沖擊性能、拉伸強(qiáng)度及模量，其中氧化鋅生長(zhǎng)最快的KF/ZnO/PES復(fù)合材料吸收的沖擊能量比KF/PES復(fù)合材料增加了60.21%。表面功能化的芳綸與聚酯樹(shù)脂之間的界面相互作用增強(qiáng)，使得復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱性能明顯改善。

Isa等[16]研究了纖維類型對(duì)不飽和聚酯復(fù)合材料性能的影響。復(fù)合材料樣品采用手工鋪層方式進(jìn)行制備，并按照美國(guó)材料與試驗(yàn)學(xué)會(huì)(ASTM)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在所有被測(cè)復(fù)合材料中，Kevlar 49纖維增強(qiáng)不飽和聚酯復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度最高，可達(dá)370.19 MPa。

不飽和聚酯樹(shù)脂本身具有質(zhì)輕、耐腐蝕性好等優(yōu)良性能，而經(jīng)過(guò)與纖維制成復(fù)合材料后，能進(jìn)一步提高其力學(xué)性能，從而拓寬應(yīng)用范圍。長(zhǎng)期以來(lái)，伴隨高性能復(fù)合材料的發(fā)展，對(duì)位芳綸纖維用于拉擠成型的研究備受矚目，且熱固性樹(shù)脂是其主要的基體材料，其中90%以上是不飽和聚酯樹(shù)脂[17]。雖然環(huán)氧樹(shù)脂的物理及力學(xué)性能優(yōu)于聚酯，但其拉擠成型工藝性能較差，因此在該領(lǐng)域應(yīng)用相對(duì)較少。未來(lái)聚酯樹(shù)脂的研究應(yīng)致力于專用化和系列化方向，旨在提高拉擠速度和制品物理性能。

3 酚醛樹(shù)脂

宇云峰[18]采用柔性Kevlar纖維與酚醛樹(shù)脂(PF)為原料，通過(guò)程序升溫模壓成型工藝，制備了一種兼具良好力學(xué)性能和高熱導(dǎo)率的PF/Al2O3/Kevlar三相復(fù)合材料。該復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度由純樹(shù)脂的0.6 kJ/m2上升至6.8 kJ/m2(提高11.3倍)，實(shí)現(xiàn)了良好的增韌效果。此外，Kevlar纖維本身具有高度結(jié)晶取向、高比模量和比強(qiáng)度的特點(diǎn)，使得復(fù)合材料的熱導(dǎo)率由純樹(shù)脂的0.20 W/(m·K)增加至0.85 W/(m·K)(提高4.25倍)，這也是Kevlar纖維相較液體橡膠增韌PF的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

顧成龍[19]以超支化苯基有機(jī)硅聚合物(HPSi)改性的酚醛樹(shù)脂為樹(shù)脂基體，20 wt.% 磷酸處理的芳綸為增強(qiáng)體制備復(fù)合材料，并研究了復(fù)合材料的界面性能。結(jié)果表明，HPSi作為增韌劑與PF樹(shù)脂相容性良好，且改性后的HPSi/PF樹(shù)脂體系的沖擊強(qiáng)度由原來(lái)的10.38 kJ/m2增大到25.79 kJ/m2(提高148.5%)，沖擊斷口具有明顯的韌性斷裂特點(diǎn)。改性后的芳綸/酚醛樹(shù)脂復(fù)合材料的界面性能得到有效改善，其層間剪切強(qiáng)度和橫向拉伸性能明顯提高。

酚醛樹(shù)脂因具有原料及設(shè)備成本便宜、工藝簡(jiǎn)單便捷、化學(xué)穩(wěn)定性及絕緣性能良好等優(yōu)勢(shì)，已成為工業(yè)領(lǐng)域一種不可或缺的材料。但酚醛樹(shù)脂固化后具備高度交聯(lián)性，且苯環(huán)之間無(wú)柔性鏈段，也使其存在韌性差、又硬又脆、抗沖擊性能差等缺點(diǎn)，因此常需對(duì)其進(jìn)行改性以期獲得更加廣泛的用途。目前針對(duì)酚醛樹(shù)脂基體的改性思路主要包括：添加納米材料、引入無(wú)機(jī)物元素、引入長(zhǎng)鏈聚合物等。鑒于對(duì)位芳綸的高強(qiáng)度及酚醛樹(shù)脂的耐高溫特性，未來(lái)持續(xù)開(kāi)發(fā)可廣泛應(yīng)用于耐摩擦材料領(lǐng)域的對(duì)位芳綸/酚醛樹(shù)脂基復(fù)合材料將是重要的發(fā)展方向。

4 雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂

Zheng Cheng等[20]采用無(wú)損接枝方法對(duì)含苯并咪唑結(jié)構(gòu)的雜環(huán)芳綸進(jìn)行了表面改性。以苯并咪唑單元中的NH作為活性位點(diǎn)，通過(guò)致密的SiO2結(jié)構(gòu)對(duì)芳綸進(jìn)行修飾，SiO2修飾所得的粗糙表面能增強(qiáng)纖維與樹(shù)脂的機(jī)械嵌合作用。表征結(jié)果顯示，與未經(jīng)處理的纖維相比，該功能化纖維與雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂、天然橡膠和環(huán)氧樹(shù)脂的復(fù)合材料界面剪切強(qiáng)度分別提高了166%、117%和43%。同時(shí)，該方法還被證實(shí)是無(wú)損接枝，使芳綸自身優(yōu)異的力學(xué)性能得以保持。

Jing Wang等[21]采用氧等離子體處理技術(shù)改性國(guó)產(chǎn)芳綸Ⅲ，并研究了處理功率對(duì)芳綸Ⅲ增強(qiáng)雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂復(fù)合材料界面性能的影響。結(jié)果表明，氧等離子體處理技術(shù)通過(guò)氧化反應(yīng)和等離子體刻蝕改變了纖維的表面形貌，增加了表面粗糙度，使纖維的潤(rùn)濕性得到顯著改善。以300 W功率進(jìn)行氧等離子體處理后，總自由能從49.8 mJ/m2增加到71.7 mJ/m2，復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度從49.3 MPa增加到59.8 MPa(提高了21.3%)。

Min Su等[22]也進(jìn)行了類似的研究，考察了氧等離子體處理對(duì)芳綸/雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂復(fù)合材料的界面黏附性和典型宏觀性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，氧等離子體處理對(duì)纖維表面的化學(xué)性質(zhì)和形貌有明顯影響，通過(guò)引入含氧官能團(tuán)，使得纖維表面出現(xiàn)了細(xì)小的球狀微結(jié)構(gòu)和明顯的溝槽。此外，該處理工藝還增加了纖維的表面粗糙度，顯著影響了界面黏附性，從而提高了復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度、耐水性和介電性能。然而，這種改善效果與處理功率和時(shí)間密切相關(guān)，處理芳綸的最佳條件是以70 W功率處理5 min。

雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂因其耐濕性能良好、低膨脹系數(shù)、低介電常數(shù)的特點(diǎn)，在電子信息產(chǎn)業(yè)(特別是印制電路行業(yè))，具有傳統(tǒng)的樹(shù)脂基體(如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等)所不具備的顯著優(yōu)勢(shì)。在對(duì)位芳綸纖維增強(qiáng)雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂復(fù)合材料的相關(guān)研究報(bào)道中，常通過(guò)表面接枝、氧等離子體處理等方法對(duì)芳綸進(jìn)行改性，改善復(fù)合材料的界面性能，以期充分發(fā)揮芳綸與雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂各自的優(yōu)異性能，獲取更廣闊的應(yīng)用前景。

5 聚氨酯

程仁政等[23]詳細(xì)研究了聚氨酯樹(shù)脂結(jié)構(gòu)中OH與NCO基團(tuán)的比例變化對(duì)芳綸增強(qiáng)聚氨酯樹(shù)脂復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。其中，羥基組分(甲組分)為主劑，異氰酸酯基團(tuán)組分(乙組分)為固化劑。結(jié)果表明，隨著聚氨酯中乙組分比例的增加，復(fù)合材料的拉伸斷裂強(qiáng)度、拉伸彈性模量、彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量均隨之提高；斷裂伸長(zhǎng)率隨之減小；而沖擊韌度則先增大后減小，當(dāng)甲、乙組分比例為10∶4時(shí)，沖擊韌度達(dá)到最大值103 kJ/m2。

Okhawilai等[24]研究了聚氨酯質(zhì)量濃度分別為0、10 wt.%、20 wt.%、30 wt.%和40 wt.%時(shí)，芳綸增強(qiáng)苯并噁嗪-聚氨酯共聚物復(fù)合材料在彈道沖擊作用下的能量吸收能力。復(fù)合材料的能量吸收根據(jù)美國(guó)NIJ 0101.04防彈衣標(biāo)準(zhǔn)的Ⅱ級(jí)和ⅢA級(jí)進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，聚氨酯質(zhì)量濃度為20 wt.%的苯并噁嗪-聚氨酯共聚物基質(zhì)可有效提高復(fù)合材料的彈道性能，其復(fù)合材料在Ⅱ級(jí)和ⅢA防護(hù)級(jí)別上表現(xiàn)出協(xié)同的能量吸收行為。此外，該復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和模量分別顯示出最大值(446.6±48.3)MPa和(22.9±0.5)GPa，且其層合板的彈道極限高達(dá)690 m/s。

蔣向等[25]認(rèn)為除了基體樹(shù)脂及增強(qiáng)纖維種類選擇外，成型工藝也會(huì)密切影響芳綸增強(qiáng)復(fù)合材料的性能。為了使復(fù)合材料能充分發(fā)揮芳綸短纖維與聚氨酯樹(shù)脂各自的優(yōu)異性能，明確最佳的成型工藝條件至關(guān)重要。于是該研究通過(guò)正交試驗(yàn)方法考察了預(yù)硫化時(shí)間、模壓溫度、模壓壓強(qiáng)、模壓時(shí)間等因素對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示，最佳工藝條件為預(yù)成型時(shí)間4 h、模壓溫度170 ℃、模壓壓強(qiáng)4 MPa、模壓時(shí)間30 min。此時(shí)可獲得力學(xué)性能最好的芳綸短纖維/聚氨酯樹(shù)脂復(fù)合材料，其拉伸強(qiáng)度為35 MPa，比未經(jīng)增強(qiáng)的樹(shù)脂強(qiáng)度提高了51.5%。

熱固性聚氨酯具有抗沖擊、高耐磨及耐溶劑等良好特性，若與對(duì)位芳綸纖維制成芳綸增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料，將在軍事領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，比如用于制造裝甲車輛等軍用設(shè)備的防護(hù)層等。通過(guò)對(duì)聚氨酯樹(shù)脂的合成工藝、配方組成以及對(duì)位芳綸/聚氨酯樹(shù)脂復(fù)合材料成型工藝條件的深入研究，將有望獲取更高性能的復(fù)合材料制品。

6 其他新型熱固性樹(shù)脂

惠雪梅等[26]成功制備了F-12纖維/氰酸酯樹(shù)脂復(fù)合材料，并研究了其力學(xué)性能和斷口形貌。結(jié)果表明，該復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度≤35 MPa，斷口破壞形式以F-12纖維撕裂和微纖化為主。其φ150 mm壓力容器的爆破壓強(qiáng)為25.3 MPa，纖維強(qiáng)度轉(zhuǎn)化率為70.22%，但特性系數(shù)PV/WC值則偏低(為34.22 km)。相較于F-12/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料而言，其氰酸酯基復(fù)合材料的整體性能稍顯遜色。

周潔鵬等[27]根據(jù)芳綸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與相似相容原理，自制出了另一種新型熱固性樹(shù)脂(AFR-TE)用作芳綸復(fù)合材料的基體。表征結(jié)果顯示，相比于E-51環(huán)氧樹(shù)脂而言，AFR-TE樹(shù)脂澆鑄體的熱變形溫度(123.5 ℃)提升了25%，且韌性得到顯著增強(qiáng)。芳綸/AFR-TE樹(shù)脂復(fù)合材料的橫向拉伸強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度則為30.2 MPa和71.2 MPa，分別比芳綸/E-51環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料增大了58.1%和22.8%，可見(jiàn)AFR-TE樹(shù)脂對(duì)芳綸的界面粘結(jié)性明顯優(yōu)于環(huán)氧樹(shù)脂。

為了提升對(duì)位芳綸增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的界面粘結(jié)性能，未來(lái)研究可以更多考慮從樹(shù)脂基體入手，開(kāi)發(fā)出對(duì)纖維表面既有良好浸潤(rùn)性又能形成較強(qiáng)結(jié)合力的一系列新型熱固性樹(shù)脂。這樣就可避免對(duì)芳綸本身進(jìn)行復(fù)雜繁瑣的表面處理，從而簡(jiǎn)化制備工藝，有益于實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線處理。

7 結(jié)語(yǔ)

在芳綸增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料中，芳綸作為增強(qiáng)體，主要作用為承擔(dān)載荷，因此復(fù)合材料力學(xué)性能主要取決于芳綸。雖然樹(shù)脂基體力學(xué)性能不突出，但其作用卻不容忽視，因?yàn)榛w可以將纖維有效粘結(jié)在一起。此外，基體類型也決定了復(fù)合材料的使用溫度與耐候性等?；w樹(shù)脂類型不同時(shí)，對(duì)位芳綸/熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料的性能也具備明顯差異。本文綜述了不同基體樹(shù)脂類型的對(duì)位芳綸復(fù)合材料制品的制備方法與綜合性能，這對(duì)廣大科研人員根據(jù)復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域合理地選擇基體樹(shù)脂類型具有一定的參考價(jià)值。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)位芳綸復(fù)合材料的發(fā)展基本步入軌道，但仍存在界面性能不夠理想、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究相對(duì)薄弱等問(wèn)題。綜上，今后對(duì)位芳綸增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料研究的重點(diǎn)方向是：持續(xù)深入探索纖維表面改性技術(shù)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，不斷完善芳綸的性能；繼續(xù)開(kāi)發(fā)具有反應(yīng)活性高、耐熱、高透波率、力學(xué)性能更好等優(yōu)點(diǎn)的樹(shù)脂基體，進(jìn)一步提升芳綸增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的綜合性能。