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纤维维增强聚丙烯复合材料因高比强度、高比模量、耐高温、耐疲劳等优点,在各个工程领域中应用越来越广泛,特别是在航空航天及汽车制造业等。但复合材料在使用时常会发生因纤维界面脱粘导致的材料失效。这使纤维与树脂基体间界面强度的研究成为了国内外学者关注的焦点。马来酸酐改性可以提高基体的极性,改善复合材料的界面粘结强度:偶联剂处理也是最常用的提高界面粘结强度的方法之一,但存在耐湿热老化性差的问题:低温等离子体处理技术因操作简单、易于控制、环境友好成为近年来发展较快的改性纤维树脂基复合材料界面强度的方法。针对这些研究现状,本文首先讨论了马来酸酐改性聚丙烯(MAPP)对玻璃纤维/聚丙烯(PP)复合材料界面强度影响,在此基础上对复合材料中的纤维进行了表面改性,通过微珠试验对改性后的玻璃纤维/pp复合材料界面剪切强度(IFSS)进行了表征,为纤维增强树脂基复合材料界面增强提供了理论基础。 研究结果表明:MAPP的添加使复合材料的界面强度有所提高。在0~5wt％的实验范围内,界面强度随着MAPP浓度的增加而增加,当添加5wt％浓度MAPP时,IFSS值达到了14.85MPa,比未添加时提高了2.26倍。微珠实验后纤维表面观察到了明显的颗粒残留树脂,随着MAPP浓度的增加残留树脂量逐渐增加。 APS偶联剂处理和氧等离子体处理均对玻璃纤维/PP—MAPP复合材料的IFSS有明显的提高,且强度随着MAPP浓度的增加而增加。当添加5wt％浓度MAPP时,APS偶联剂处理后复合材料的IFSS值为15.49MPa,氧等离子体处理后复合材料的IFSS值为l6.55MPa,分别比未处理未添加MAPP的复合材料的IFSS值提高了2.35、2.52倍。在添加相同MAPP浓度时,氧等离子体处理后复合材料的WSS均高于APS偶联剂处理的复合材料的IFSS值。脱粘纤维表面均存在细小均匀的颗粒残留树脂,并有月牙状残留物出现。在添加5wt％浓度MAPP并经氧等离子体处理的复合材料的脱粘纤维表面观察到了片状树脂残留物。 通过偏光显微镜改性后复合材料的晶型转变进行了观察,结果显示MAPP、APS偶联剂处理和氧等离子体处理均未对基体树脂的晶型产生影响,未出现横穿结晶现象,排除了横穿结晶现象在对本试验结果的影响。