新一代高性能有機PBO纖維的密度比碳纖維更低，具有超高比強度、比模量和耐熱性，是21世紀的超級纖維；同時，PBO纖維還具有優異的阻燃性能、抗沖擊性能以及耐化學介質性
因此，PBO纖維在國防軍工業和航空航天等領域有廣闊的應用前景[1,2,3]
熱固性雙馬來酰亞胺(BMI)樹脂是高性能樹脂基體之一，具有與典型的熱固性樹脂相似的流動性和可模塑性，可用與環氧樹脂類似的工藝成型
同時，BMI樹脂具有優異的耐高溫、耐濕熱、吸濕率低、耐輻射以及線膨脹系數小等特性，克服了傳統環氧樹脂耐熱性較低和耐高溫聚酰亞胺樹脂成型壓力大、溫度高等缺點
因此，BMI樹脂受到了廣泛的關注[4,5,6]
由于PBO纖維和BMI樹脂具有優異的性能，PBO纖維增強BMI樹脂基(PBO/BMI)復合材料有望成為高性能的樹脂基復合材料，可作為承力結構或結構-功能一體化材料的蒙皮用于航空航天領域中的飛行器、導彈發動機殼體以及空間探測器
但是，PBO/BMI復合材料的界面粘結性能較差
復合材料的界面連接纖維和樹脂并將外部載荷由樹脂傳遞給纖維，對其性能起著重要的作用
界面的粘結質量決定著復合材料的整體力學性能以及使用壽命
PBO/BMI復合材料界面粘結性能較差的原因，可歸因于PBO纖維的分子結構
其分子鏈結晶度和取向度高、分子表面光滑、纖維表面化學活性低且極性基團少等因素使其與BMI樹脂間難以形成有效的化學鍵合和機械嵌合，使復合材料界面的結合強度降低
因此，必須對PBO纖維表面進行改性以期提高其浸潤性以及與BMI樹脂基體間的粘結性能
對PBO纖維表面改性的方法，主要有化學改性[7,8]、偶聯劑改性[9]和聚合物涂層改性[10,11]、化學鍍改性[12,13]、電暈改性[14,15]以及輻照改性[16]等
近年來，對材料表面的等離子體改性技術受到了越來越大的關注，因為等離子體改性有很多其他方法不能比擬的優點
等離子體改性的效率高，可在幾秒到幾分鐘內產生令人滿意的效果；等離子體處理的作用僅限于材料表面的薄層，只改變聚合物表面幾十到幾百納米內的物理化學性質，不影響纖維本體的力學性能；等離子體處理是一種干法處理工藝，不使用也不產生化學物質，因此不會造成環境污染，是一種新型的環境友好的改性新技術；等離子體處理可使用多種不同類型的氣體作為反應氣氛，包括不同氣體不同比例的組合，可使改性反應多樣化，因此可結合實際需要在材料
聲明：
“氧氣DBD等離子體處理PBO纖維表面及其對雙馬樹脂基復合材料界面性能的影響” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：劉哲,陳博涵,陳平
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2025年07月18日 ~ 20日 
