[发明专利]介质阻挡放电等离子体技术改性芳纶复合材料界面的方法

权利要求书

1.介质阻挡放电等离子体技术改性芳纶复合材料界面的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

1)将Twaron纤维置入介质阻挡放电等离子体设备的放电腔体中，穿好走丝装置，关闭腔体上带有干燥剂和隔尘网的气孔，抽出其中存留的空气，然后打开气孔使干燥纯净的空气进入腔体内；所述的介质阻挡放电等离子体设备包括一台低温等离子体实验电源，一个自制不锈钢放电腔体，两个自制不锈钢放电电极，一套自制纤维走丝装置，一个自制循环水冷却系统和一台真空泵，纤维走丝装置处于不锈钢放电腔体内，两个自制不锈钢放电电极的平板放电端插入到不锈钢放电腔体中，并将穿过走丝装置的Twaron纤维夹在其间隙内，自制循环水冷却系统与电极外置端上的循环水入口连接，低温等离子体实验电源与电极外置端上的接线柱连接，在两电极内置于放电腔体中的平板放电端覆盖有绝缘介质，真空泵与不锈钢放电腔体连接，不锈钢放电腔体上设有带干燥剂和隔尘网的气孔；

2)使Twaron纤维连续穿过上下两个覆盖绝缘介质的电极平板放电端间隙，气隙间距小于等于8mm，在腔体气孔打开的条件下，用输出功率为0～1000W的大气压下空气介质阻挡放电等离子体对Twaron纤维表面进行刻蚀处理，或采用上述相同条件对Twaron纤维表面进行接枝处理，单次处理时间为0～5min，并在处理后再对Twaron纤维进行放置后处理；

3)将经改性的Twaron纤维用质量百分含量为5～50％的聚芳醚砜酮(PPESK)树脂/二甲基乙酰胺(DMAc)胶液连续浸胶缠绕处理，于170～200℃条件下烘2～5小时，制得纤维体积含量为35～65％的单向Twaron纤维/PPESK树脂基复合材料预浸料；

4)将预浸料热压成型，工艺为：先将预浸料由室温预热至275℃，然后在0.3～0.6MPa，275℃保压20～50min后，升压至2.5～3.5MPa，再保压20～50min，之后在0.3～0.6MPa，335℃保压20～50min后，再升压至1.5～2.5MPa，保压20～50min，自然冷却，脱模，制得界面剪切强度大幅度提高的Twaron纤维/PPESK树脂基复合材料。

2.按照权利要求1所述的介质阻挡放电等离子体技术改性芳纶复合材料界面的方法，其特征在于：该方法所述的Twaron纤维为商品原丝或用溶剂去除纤维表面涂覆物后的丝束。

3.按照权利要求1所述的介质阻挡放电等离子体技术改性芳纶复合材料界面的方法，其特征在于：该方法所述的绝缘介质为石英、陶瓷、环氧树脂或聚四氟乙烯。

4.按照权利要求1所述的介质阻挡放电等离子体技术改性芳纶复合材料界面的方法，其特征在于：该方法所述的输出功率为0～1000W的大气压下空气介质阻挡放电等离子体是指在外界环境相同，且放电腔体上带干燥剂和隔尘网的气孔直接与大气连通的条件下，介质阻挡放电设备击穿空气放电产生输出功率为0～1000W低温等离子体。

5.按照权利要求1所述的介质阻挡放电等离子体技术改性芳纶复合材料界面的方法，其特征在于：该方法所述的对Twaron纤维表面进行刻蚀处理是指使Twaron纤维连续穿过承载电源输出功率为0～1000W的电极平板放电端间隙，气隙间距小于等于8mm，处理0～5min，对Twaron纤维进行放置后处理后，再以上述相同条件对Twaron纤维进行再处理，再处理次数为0～6次，最后再对Twaron纤维进行放置后处理。

6.按照权利要求1所述的介质阻挡放电等离子体技术改性芳纶复合材料界面的方法，其特征在于：该方法所述的对Twaron纤维表面接枝处理是指将Twaron纤维表面涂覆接枝剂后再连续穿过承载电源输出功率为0～1000W的电极平板放电端间隙，气隙间距小于等于8mm，处理0～5min，对Twaron纤维进行放置后处理后，再以上述相同条件对涂覆接枝剂的Twaron纤维进行再处理，再处理次数为0～6次，最后再对Twaron纤维进行放置后处理；或使Twaron纤维连续穿过承载电源输出功率为0～1000W的电极平板放电端间隙，气隙间距小于等于8mm，处理0～5min，对Twaron纤维进行放置后处理后，再以上述相同条件对Twaron纤维进行再处理，再处理次数为0～6次，最后在对Twaron纤维进行放置后处理后在其表面涂覆接枝剂。