聚丙烯纤维表面改性研究
聚丙烯腈纤维的改性
五、聚丙烯腈纤维的改性5.1改性的原因聚丙烯腈纤维被称为合成羊毛，是代替羊毛的一种理想合成纤维，它具有较好的蓬松性、弹性、保暖性，但是其回弹性、卷曲性与羊毛相比仍存在较大的差距。
聚丙烯腈纤维吸湿性差的弊端也使其在使用过程中缺少天然纤维的舒适性。
此外，聚丙烯腈纤维易于产生静电的积聚，纤维的体积电阻率高达 6.5×1013Ω/cm，影响了纺丝加工性能及其应用。
随着生活水平的提高，人们对合成纤维的要求也越来越高，传统聚丙烯腈纤维已不能适应人们的需求，因此需要对聚丙烯腈纤维进行改性。
5.2聚丙烯腈纤维的亲水性改性5.2.1高聚物分子的亲水化在聚合时引入亲水性单体与AN共聚,增加纤维的亲水性。
这种亲水性单体是含有-OH、COOH或其它亲水基团的乙烯基化合物,在国外有大量的专利报道。
如日本旭化成曾分别采用乙烯基吡啶和二羰基吡咯化合物等为主的亲水性共聚单体,制得了吸水性PAN纤维。
5.2.2用亲水物共混：可用来共混的亲水性化合物可以分为两种:一种是低分子化合物,另一种是高分子化合物。
对溶液纺丝来说,用低分子化合物共混的纺丝溶液宜采用干法纺丝,如西德拜耳公司在PAN纺丝原液中加入5%～10%的甘油或四甘醇,进行干纺,生产高吸水性改性PAN纤维。
现在所采用的亲水性化合物逐渐趋向于用高分子化合物,这些高分子化合物有:亲水性轻度交联树脂、聚乙二醇衍生物和聚丙烯酰胺等。
5.2.3与亲水物接枝共聚与亲水性物质接枝共聚，同样可以达到增加纤维中亲水性基团的目的，其工艺要比大分子结构亲水化的方法简单易行。
聚丙烯腈可与甲基丙烯酸、聚乙烯醇等接枝共聚，达到改善吸湿性的目的。
丙烯腈与天然大豆蛋白通过接枝共聚制得亲水改性聚丙烯腈纤维是又一成功的范例。
随着接枝效率的提高，吸湿率相应增加，这是由于大豆蛋白存在于聚丙烯腈纤维的表面的原因。
5.2.4对纤维表面进行碱减量处理用碱减量法对聚丙烯腈纤维进行表面处理，使纤维表面粗糙化，产生沟槽、凹窝，以增强其吸水效果。
高分子材料改性课程论文聚丙烯的亲水性改善研究
高分子材料改性课程论文专业：材料科学与工程学生姓名：学号：导师：聚丙烯的亲水性改善研究摘要：聚丙烯(PP)作为通用塑料，以产量大、应用面广以及物美价廉而著称，但聚丙烯具有非极性和结晶性，其与极性聚合物、无机填料及增强材料等相容性差，其染色性、粘接性、抗静电性、亲水性也较差，这些缺点制约了聚丙烯的进一步推广应用。
本文利用聚丙烯固相接枝丙烯酸(AA)、聚丙烯与乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)共混和聚丙烯中空纤维膜的表面活性剂浸渍处理，三个途径分别对聚丙烯进行亲水改性研究。
关键词：聚丙烯；亲水性；接触角；共混改性；因为PP不含任何极性基团而难以和金属"玻璃粘结，难以和其他许多高聚物"无机填料相容; 也难于进行印刷染色等!这些缺点限制了聚丙烯在某些领域中的应用!表面接枝法可以将强极性的亲水基团引入薄膜的表面，并且由于接枝链与基体薄膜以化学键相联! 改性后的表面具有极性和亲水性，从根本上改变现有的塑料薄膜印刷技术!PP接枝改性产物还可经压膜" 磺化"碱洗等工艺制得亲水性较好的离子交换膜，与亲水性差的膜相比具有容量大"高洗脱率"高再生率的特征!聚丙烯(PP) 材料作为第三大通用塑料，具有机械性能、耐腐蚀性及电绝缘性优良，无毒性、易加工及价格低廉等优点，受到广大学者及工业领域的极大青睐。
其薄膜、纤维、非织造布、片材及各种制品在日常生活中被大量应用。
其中，聚丙烯微孔膜主要用于锂离子电池隔离膜[1]、废水处理、气体分离等领域。
但是由于聚丙烯表面没有极性基团，其表面能很小，临界表面张力只有( 31 ～34) ×10–5 N/ cm，所以它的表面润湿性和亲水性很差，这不仅导致聚丙烯微孔膜的水通量小，而且导致其表面和溶质:之间存在憎水性相互作用，进一步导致膜污染现象。
膜污染将导致在水处理过程中膜清洗的次数和维护费用增加，甚至会产生不可逆的破坏，降低膜的使用寿命，从而限制了其在工业中的应用。
聚丙烯改性
专业：08高分子1班学号：08206020135 姓名：金从伟聚丙烯改性引言：聚丙烯因其具有良好的加工性能和物理、力学、化学性能而获得广泛应用。
是目前增长速度最快的通用型热塑性塑料。
聚丙烯的主要应用领域为学向拉丝制品，膜片制品及包装容器制品。
但近年来将普通聚丙烯经过填充、增强、共混改性再作为原料制作汽车，电器．仪表等工业配套零部件也已成为其主要的应用领域。
关键词：聚丙烯;改性1.物理改性物理改性由于工艺过程简单，生产周期短。
所制得材料性能优良。
近年来已成为高分子材料一个新的研究热点。
常用的改性方法主要有共混改性、填充改性、增强改性等。
1.1 共混改性共混改性是将聚丙烯与橡胶或其它热塑性树脂的弹性体共混制备共混物。
最古老和最简单的方法是机械掺合法。
共混改性可明显改进低温脆性、冲击强度和耐寒性等。
如聚丙烯与乙丙橡胶顺丁橡胶、聚异丁烯等共混，可提高冲击强度3～7倍，提高耐寒性8～ l0倍。
聚丙烯除了二元共混体外，还采用了三元共混体系。
如玻璃纤维增强聚丙烯和橡胶共混，不但改善了冲击韧性和耐寒性，同时刚性和抗蟠变性能也得到保证，其制品的力学性能可与ABs相媲美。
1．2填充改性为了开拓聚丙烯在工程塑料应用领域中的用途，需要提高聚丙烯的刚性和耐热性，可以添加填充材料，如滑石粉、碳酸钙硫酸钡、云母、石膏、石棉、术粉、炭黑、硅藻粉和高岭土等。
填充性主要是提高聚丙烯的刚性、耐热性和尺寸稳定性，并可降低成本1．3增强改性用玻璃纤维和碳纤维作为增强材料，其最大特点是基体树脂聚丙烯的化学稳定性强，可提高抗张、抗弯曲和冲击强度，降低成型收缩率。
经增强后的聚丙烯，其性能与尼龙、聚甲醛、聚碳酸脂等工程塑料相当。
玻璃纤维增强聚丙烯既保持了聚丙烯成本低的特点，且在玻璃纤维增强热塑性塑料中，其比重最小，困而在重量和秽_格上占有优势，且具有流动性大、成型条件幅脚宽、耐水性和耐化学侵蚀性好的特点。
所以，聚丙烯中添加玻璃纤维后，其耐热刚性、尺寸稳定性、耐蠕变性和机械强度等都有很大的提高，可作为工程塑料而广泛应用。
聚丙烯(PP)改性的主要的几种方法
聚丙烯（PP）改性的主要的几种方法我们都知道，普通塑料往往有自己的特点和缺陷，当需要克服其缺陷时，我们往往是通过改性来予以克的。
聚丙烯（PP）最然具有耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒密度小、是最轻的通用塑料等突出优点。
但其也有耐低温冲击性差，较易老化等缺陷。
而克服聚丙烯（PP）这些些缺陷，我们也是通过改性的方式来改变聚丙烯（PP）塑料的性能，以达到生产应用的要求。
通过改性的聚丙烯（PP）得到的塑料我们称之为聚丙烯（PP）改性塑料。
聚丙烯（PP）改性塑料，顾名思义是基于聚丙烯原料对其性能和其他方面的一些改进，如增强聚丙烯材料的冲击，拉伸强度，弹性等。
聚丙烯塑料原料的具体改性可分为以下几类。
接枝改性接枝改性是美国20世纪90年代初提出的，现已开发出相关产品。
采用固相接枝法对等规pp进行改性得到mpp，然后对mpp进行氯化即可获得mcpp固体粉状树脂。
氯化改性后的树脂附着力强，接伸模量提高，易于与其他树脂共混；而且由于改性使pp的结晶受到破坏，极性增加，从而可溶于某些溶剂，制得不同浓度的mcpp溶液。
mpp的用途主要有四个方面。
一、是提高工程塑料的耐冲击性能。
用mpp作相容剂，制得的pp与其他塑料的共混物冲击强度提高2~3倍，可用作抗冲击壳体材料；二、是exfer塑料公司开发的dexpro合金，即为聚酰胺和pp在相容剂存在下的合金，现已商品化；三、是用作热塑料粉末涂料，用于金属底材表面，起到防腐和抵抗化学药品的作用。
日本nozagl-giz牌号产品就是pp与尼龙的合金材料，具有较高的耐化学药品和耐油性能，尤其是具有极佳的耐氯化钾性能三是提高pp填料的粘合性。
mpp的引入可提高填料与pp的相容性，改善复合材料的性能，提高材料的整体热稳定性和局部抗热能力；四、是mpp也应用于自由基活性废料的固化。
此外，mpp还可用于提高pp纤维的可染色性和塑料制品的可装饰，制造可蒸煮的包装材料等。
mcpp的用途主要有：一、是用于制备塑料制品用底漆和塑料表面装饰涂料的附着力促进剂，特别是轿车保险杠、轮毂盖、电视机机壳等民用与工业用塑料器具的涂装；二、是大量用作塑料表面印刷油墨树脂；三、是用作防腐涂料树脂，用于钢屠、铝材等材料重防腐领域。
最新 聚丙烯纤维表面改性研究-精品
聚丙烯纤维表面改性研究聚丙烯纤维的表面改性提高了玻化微珠复合保温材料力学强度和软化系数，但纤维表面处理方式的增强效果明显不同，下面是小编整理推荐的一篇探究聚丙烯纤维表面改性的，供大家阅读参考。
以玻化微珠为轻质骨料，水泥、石膏和粉煤灰等胶凝材料为主要原料，经模压成型制备的玻化微珠无机保温材料，其密度与力学强度要求往往不能兼顾.在此体系中引入增强纤维，可以使保温材料在较小密度下具有较高强度，且适宜掺量的增强纤维不会对保温材料的密度和导热系数有较大影响.聚丙烯纤维是一种柔性纤维，在水泥砂浆和混凝土制品中有着出色的阻裂效果[1-2],但聚丙烯纤维表面能低，表面不含任何活性基团，往往影响其应用效果.对聚丙烯纤维表面进行适当改性，可增强其与水泥等无机胶凝材料的界面结合力，提高复合材料的力学强度.1试验1.1原材料玻化微珠：山东创智新材料科技有限公司产Ⅱ类玻化微珠，其主要性能指标见表1;聚丙烯纤维(PP)：四川华神化学建材有限责任公司产，其基本性能指标见表2;水泥：中联水泥厂产42.5R快硬硫铝酸盐水泥;粉煤灰：华电国际邹县发电厂Ⅰ级粉煤灰，符合GB/T 1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的各项要求;醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(简称VAE乳液)：南京丹沛化工有限公司产，固含量(文中涉及的固含量、浓度和掺量等除特别注明外均为质量分数)55.5%;聚乙烯醇缩甲醛胶，固含量3.38%;建筑石膏粉：0.2mm方孔筛筛余量8.7%,初凝时间5min,终凝时间26min;氢氧化钠：分析纯化学试剂，NaOH含量≥96%.1.2聚丙烯纤维表面改性处理碱处理：取适量聚丙烯纤维放入浓度为5%的NaOH溶液中浸泡8h后取出，用蒸馏水洗净表面，晾干备用.包覆改性处理：将碱处理后的聚丙烯纤维放入VAE乳液稀释液(m(VAE乳液)∶m(水)=1∶1)中搅拌浸泡20min,取出纤维并压挤出多余液体，物理分散、烘干后待用.1.3试验方法按m(玻化微珠)∶m(聚乙烯醇缩甲醛胶)∶m(水泥)∶m(粉煤灰)∶m(石膏)=1.00∶1.00∶0.80∶0.20∶0.08,准确称量各物料.聚丙烯纤维掺量与相应的试样编号见表3,其中P组为掺加未改性聚丙烯纤维的复合保温材料试样、A组为掺加碱处理聚丙烯纤维的试样、C组为掺加VAE 乳液包覆改性聚丙烯纤维的试样.先将玻化微珠、聚丙烯纤维、水泥、粉煤灰和石膏混合均匀，聚乙烯醇缩甲醛胶通过喷射枪以雾化状态均匀喷射到混合料中，再将混合料倒入500mm×300mm×80mm的模具中整平，并在0.47MPa压力下模压成型，1h后脱模，得到500mm×300mm×50mm的保温板材.在20℃,相对湿度95%的条件下养护3d后，将保温板材放入60℃电热鼓风干燥箱中烘干备用.将制备的保温板材按照标准要求分别加工成250mm×100mm×50mm的抗折试样和100mm×100mm×50mm的抗压试样，依据GB/T 5486-2008《无机硬质绝热制品试验方法》分别测试各试样的抗折强度和抗压强度;参照GB/T 20473-2006《建筑保温砂浆》测试试样的软化系数，试样尺寸与抗压强度测试尺寸相同;将板材加工成尺寸为300mm×300mm×25mm,依照GB/T 10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》，使用IMDRY3001-Ⅵ智能型双平板导热系数测定仪(精确至0.000 1,测量精度±3%)测试试样的导热系数;对改性前后聚丙烯纤维表面的微观形貌及复合保温材料的断口形貌进行SEM分析.2结果与讨论2.1聚丙烯纤维掺量对复合保温材料力学性能的影响复合保温材料试样的抗折强度随聚丙烯纤维掺量的增加逐步增大，当纤维掺量超过1.0%后，试样的抗折强度趋于稳定;复合保温材料试样的抗压强度随纤维掺量的增加先增大后减小，变化幅度不大;当聚丙烯纤维的掺量达到1.0%时，试样的抗折强度和抗压强度均达到最大，分别为0.62,1.47MPa,较空白试样P0分别提高了93.75%和7.30%.2.2聚丙烯纤维掺量对复合保温材料密度和导热系数的影响复合保温材料的密度和导热系数测试结果见表4.由表4可以看出，聚丙烯纤维掺量对复合保温材料的密度和导热系数影响甚微，试样的密度基本保持在299kg/m3,导热系数为0.069 8~0.069 9W/(m·K)。
改性PP（聚丙烯）
嘉力欣改性P P（聚丙烯）技术研究方案聚丙烯介绍：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0. 90--"0. 91g/cm，是目前所有塑料中最轻的品种之一。
它对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0.01%，分子量约8万一15万。
成型性好，但因收缩率大(为1%~2.5%）.厚壁制品易凹陷，对一些尺寸精度较高零件，很难于达到要求，制品表面光泽好，易于着色。
PP聚丙烯的常规等级：一、均聚PP-聚丙烯[size=-1]Homo-polyme r polypr opyle ne，简称PPH聚丙烯PP的均聚物简称PPH，是单一丙烯单体的聚合物。
聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物是有规立构聚合物中的第一个。
其历史意义更体现在，它一直是增长最快的主要热塑性塑料，它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用，特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。
二、PP共聚物，Polypr opyle ne Copoly mer，简称PPC，是丙烯单体与乙烯单体的共聚物；按照乙烯单体在分子链上的分布方式，共聚PP可以分为无规共聚物（PPR）和嵌段共聚物（PPB）两种。
PPH的刚性好，但耐冲击性不好，尤其耐低温冲击性更不好，耐蠕变性差。
PPB的耐冲击性好，但耐蠕变性和PPH一样差。
PPR的耐冲击性和耐蠕变性则都好。
三、CPP膜-聚丙烯CPP是”Castin g Polypr opyle ne“的简称，即聚丙烯流涎薄膜。
是通过熔体流涎、骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。
它不经过BO PP中的纵向拉伸和横向拉伸两个过程，直接流涎成产品宽度。
嘉力欣改性P P针对汽车行业PP用于汽车工业具有较强的竞争力，但因其模量和耐热性较低，冲击强度较差，因此不能直接用作汽车配件，轿车中使用的均为改性P P产品，其耐热性可由80℃提高到145℃~150℃，并能承受高温750~1000h后不老化，不龟裂。
改性pp材料
改性pp材料改性PP材料改性聚丙烯（Modified Polypropylene，简称MPP）是通过在聚丙烯（Polypropylene，简称PP）中引入一定数量的改性剂或添加剂来提高其性能和性能的一种材料。
改性聚丙烯的主要改性方法有三种：物理改性、表面改性和化学改性。
其中，物理改性是通过物理手段在聚丙烯中加入改性剂，使其颗粒形态改变，从而改善其性能。
表面改性是通过在聚丙烯表面引入一层改性剂来改变其表面性质，从而使其更易处理、颜色更艳丽。
化学改性是通过在聚丙烯中引入一些化学反应来改变其结构和性能。
改性聚丙烯的主要性能有：增强性能、耐高温性能、耐候性能、耐热性能、耐化学性能、耐磨损性能、低温韧性、耐老化性能等。
改性聚丙烯的增强性能是通过在聚丙烯中加入一定数量的增强剂来提高其机械性能。
常见的增强剂有玻纤、碳纤维等。
这些增强剂可以增加聚丙烯的强度、刚度、韧性和耐磨性等性能。
改性聚丙烯的耐高温性能是通过在聚丙烯中加入耐热剂来提高其耐高温性能。
耐热剂可以使聚丙烯在高温环境下不变形、不熔化，从而保持其良好的性能。
改性聚丙烯的耐候性能是通过在聚丙烯中加入耐候剂来提高其耐候性能。
耐候剂可以使聚丙烯在室外长时间暴露于紫外线、高温和潮湿等环境中不发生变色、劣化等现象，从而保持其良好的外观和性能。
改性聚丙烯的耐化学性能是通过在聚丙烯中加入耐化剂来提高其耐化学性能。
耐化剂可以使聚丙烯在酸、碱等化学环境中不发生变化，从而保持其良好的性能。
改性聚丙烯的耐磨损性能是通过在聚丙烯中加入耐磨剂来提高其耐磨损性能。
耐磨剂可以使聚丙烯表面形成一层硬度较高的薄膜，从而提高其抗划伤、耐磨损性能。
改性聚丙烯的低温韧性是通过在聚丙烯中加入低温剂来提高其低温韧性能。
低温剂可以使聚丙烯在低温环境下仍能保持良好的柔韧性，从而防止其发生脆化和破裂。
改性聚丙烯的耐老化性能是通过在聚丙烯中引入防老化剂来提高其耐老化性能。
防老化剂可以增强聚丙烯对氧气、紫外线等外界因素的抵抗能力，从而延长其使用寿命。
聚丙烯表面改性
混凝土用聚丙烯纤维表面亲水性改性研究背景聚丙烯纤维（Polypropylene fiber，简称PPF）是一种半结晶的新型的混凝土增强纤维，被称为混凝土的“次要加强筋”。
掺入聚丙烯纤维的混凝土品质得到改善，综合使用性能得到提高。
具有掺加工艺简单、价格低廉、性能优异等特点。
作为一种新型的混凝土增强纤维，聚丙烯网状纤维正成为继玻璃纤维、钢纤维、不锈钢纤维后纤维混凝土科学研究和应用领域的新热点。
聚丙烯的分子式与结构分别如图1、图2所示：图1 聚丙烯分子式图2 聚丙烯结构示意图聚丙烯的重复单元由三个碳原子组成。
其中两个碳原子在主链上，一个碳原子以支链的形式存在。
从分子式和结构图可以看出，聚丙烯纤维分子链上缺少活性官能团，而且表面疏水，表面能低。
亲水性主要取决于纤维表面的极性基团，常见)等都是亲水性基团，的如羧基(-COOH)、酰胺基(-CONH)、羟基(-CO)、氨基(-NH2聚丙烯纤维表面缺少亲水性官能团，故表面疏水。
性能参数如表1所示表1 聚丙烯的性能参数为什么要对混凝土用聚丙烯进行改性？复合化是水泥基材料高性能化的主要途径，纤维增强是其中一种主要的方法，通过加入纤维(如玻璃纤维、碳纤维、钢纤维等增韧增强混凝土材料)来改善混凝土力学性能的研究已有许多年了。
纤维的加入既可以限制水泥硬化过程中的裂缝生成，又可以抵挡因外荷载作用而导致的裂缝扩展，同时还可以有效改善混凝土材料的脆性，从而提高混凝土的抗裂性[1]。
聚丙烯纤维价格便宜、来源丰富、化学稳定性好、熔点较高。
同钢纤维相比，聚丙烯纤维的细度大得多，在较少的掺量下就能获得巨大的纤维根数(700 ~3000 万根/kg)，因而特别适合抑制混凝土的早期塑性开裂。
但聚丙烯纤维表面能低，分子链上缺少活性官能团，而且表面疏水，故在混凝土中不容易分散，与水泥混凝土的物理化学粘结力也较差。
这就削弱了聚丙烯纤维在混凝土中的增强效果，制约了该纤维在混凝土中的推广应用。
因此必须对聚丙烯纤维表面进行改性处理，使其表面具有亲水性，增强纤维一基体之间的粘结力。
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聚丙烯纤维表面改性研究聚丙烯纤维的表面改性提高了玻化微珠复合保温材料力学强度和软化系数，但纤维表面处理方式的增强效果明显不同，下面是推荐的一篇探究聚丙烯纤维表面改性的论文范文，供大家阅读参考。
以玻化微珠为轻质骨料，水泥、石膏和粉煤灰等胶凝材料为主要原料，经模压成型制备的玻化微珠无机保温材料，其密度与力学强度要求往往不能兼顾.在此体系中引入增强纤维，可以使保温材料在较小密度下具有较高强度，且适宜掺量的增强纤维不会对保温材料的密度和导热系数有较大影响.聚丙烯纤维是一种柔性纤维，在水泥砂浆和混凝土制品中有着出色的阻裂效果[1-2],但聚丙烯纤维表面能低，表面不含任何活性基团，往往影响其应用效果.对聚丙烯纤维表面进行适当改性，可增强其与水泥等无机胶凝材料的界面结合力，提高复合材料的力学强度. 1试验1.1原材料玻化微珠：山东创智新材料科技有限公司产Ⅱ类玻化微珠，其主要性能指标见表1;聚丙烯纤维(PP)：四川华神化学建材有限责任公司产，其基本性能指标见表2;水泥：中联水泥厂产42.5R快硬硫铝酸盐水泥;粉煤灰：华电国际邹县发电厂Ⅰ级粉煤灰，符合GB/T 1596-xx《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的各项要求;醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(简称VAE乳液)：南京丹沛化工有限公司产，固含量(文中涉及的固含量、浓度和掺量等除特别注明外均为质量分数)55.5%;聚乙烯醇缩甲醛胶，固含量3.38%;建筑石膏粉：0.2mm方孔筛筛余量8.7%,初凝时间5min,终凝时间26min;氢氧化钠：分析纯化学试剂，NaOH含量≥96%.1.2聚丙烯纤维表面改性处理碱处理：取适量聚丙烯纤维放入浓度为5%的NaOH溶液中浸泡8h后取出，用蒸馏水洗净表面，晾干备用.包覆改性处理：将碱处理后的聚丙烯纤维放入VAE乳液稀释液(m(VAE乳液)∶m(水)=1∶1)中搅拌浸泡20min,取出纤维并压挤出多余液体，物理分散、烘干后待用.1.3试验方法按m(玻化微珠)∶m(聚乙烯醇缩甲醛胶)∶m(水泥)∶m(粉煤灰)∶m(石膏)=1.00∶1.00∶0.80∶0.20∶0.08,准确称量各物料.聚丙烯纤维掺量与相应的试样编号见表3,其中P组为掺加未改性聚丙烯纤维的复合保温材料试样、A组为掺加碱处理聚丙烯纤维的试样、C组为掺加VAE乳液包覆改性聚丙烯纤维的试样.先将玻化微珠、聚丙烯纤维、水泥、粉煤灰和石膏混合均匀，聚乙烯醇缩甲醛胶通过喷射枪以雾化状态均匀喷射到混合料中，再将混合料倒入500mm×300mm×80mm的模具中整平，并在0.47MPa压力下模压成型，1h后脱模，得到500mm×300mm×50mm的保温板材.在20℃,相对湿度95%的条件下养护3d后，将保温板材放入60℃电热鼓风干燥箱中烘干备用.将制备的保温板材按照标准要求分别加工成250mm×100mm×50mm的抗折试样和100mm×100mm×50mm的抗压试样，依据GB/T 5486-xx《无机硬质绝热制品试验方法》分别测试各试样的抗折强度和抗压强度;参照GB/T 20473-xx《建筑保温砂浆》测试试样的软化系数，试样尺寸与抗压强度测试尺寸相同;将板材加工成尺寸为300mm ×300mm×25mm,依照GB/T 10294-xx《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》，使用IMDRY3001-Ⅵ智能型双平板导热系数测定仪(精确至0.000 1,测量精度±3%)测试试样的导热系数;对改性前后聚丙烯纤维表面的微观形貌及复合保温材料的断口形貌进行SEM分析.2结果与讨论2.1聚丙烯纤维掺量对复合保温材料力学性能的影响复合保温材料试样的抗折强度随聚丙烯纤维掺量的增加逐步增大，当纤维掺量超过1.0%后，试样的抗折强度趋于稳定;复合保温材料试样的抗压强度随纤维掺量的增加先增大后减小，变化幅度不大;当聚丙烯纤维的掺量达到1.0%时，试样的抗折强度和抗压强度均达到最大，分别为0.62,1.47MPa,较空白试样P0分别提高了93.75%和7.30%.2.2聚丙烯纤维掺量对复合保温材料密度和导热系数的影响复合保温材料的密度和导热系数测试结果见表4.由表4可以看出，聚丙烯纤维掺量对复合保温材料的密度和导热系数影响甚微，试样的密度基本保持在299kg/m3,导热系数为0.069 8~0.069 9W/(m·K)。
2.3聚丙烯纤维表面改性对复合保温材料性能的影响聚丙烯纤维表面改性对复合保温材料力学性能和软化系数的影响见图2,3.由图2可知，聚丙烯纤维分别经碱处理和VAE乳液包覆改性处理后，可使复合保温材料试样A和试样C的抗折强度由未改性处理试样P5的0.62MPa分别提高到0.71,0.98MPa,增加了14.52%和58.06%;试样A和试样C的抗压强度由试样P5的1.47MPa分别提高到1.53,1.62MPa,增加了4.08%和10.20%.由图3可以看出，经碱处理的聚丙烯纤维对复合保温材料的软化系数基本没有影响，而经VAE乳液包覆改性处理的聚丙烯纤维可使复合保温材料的软化系数由未改性处理试样P5的0.40增大到0.45,提高了12.50%.由此可知，对聚丙烯纤维进行碱处理和包覆改性处理均可明显改善玻化微珠复合保温材料的抗折强度.对比2种表面改性处理方式的效果，发现经VAE乳液包覆改性处理的聚丙烯纤维对复合保温材料力学强度和软化系数的提高作用均明显优于经碱处理的聚丙烯纤维.聚丙烯纤维表面处理方式对复合保温材料密度和导热系数的影响不大.复合保温材料试样A和试样C 的密度和导热系数与未改性处理试样P5相比均无明显变化，3种复合保温材料试样的密度和导热系数基本上保持在299kg/m3和0.069 9W/(m·K)左右.2.4聚丙烯纤维表面改性效果分析聚丙烯纤维的表面改性提高了玻化微珠复合保温材料力学强度和软化系数，但纤维表面处理方式的增强效果明显不同.为研究聚丙烯纤维表面处理方式对复合保温材料增强效果的差异，利用SEM对纤维微观形貌(图4)进行观察.由图4可见，未经表面改性处理的聚丙烯纤维表面光滑洁净，纤维比表面积较小;经碱处理后的聚丙烯纤维表面出现一些点状物和凹痕，粗糙度明显提高，比表面积增加，表面能提高;经VAE乳液包覆改性处理的聚丙烯纤维表面改性效果最为明显，表面包覆了1层乙烯与醋酸乙烯共聚物(EVA)，呈现凹凸不平的形貌，纤维与基体材料的接触面积显着增大，改善了纤维与基体的界面吸附及结合状况.聚丙烯纤维在碱处理的过程中，纤维表面的杂质被侵蚀溶解，原来的杂质位置上留下微小孔隙;当纤维在VAE乳液中充分搅拌时，乳液中的EVA容易吸附在不光滑的纤维表面上，与纤维形成较为牢固的结合.EVA带有的极性基团及凹凸不平的表面，均可提高其与体系中胶凝材料(水泥、石膏和粉煤灰)水化产物及聚乙烯醇缩甲醛胶的界面结合，从而改善复合材料的界面性能.根据复合保温材料成型工艺的特点，物料经搅拌和施胶后，玻化微珠和聚丙烯纤维表面均黏附着1层水泥、粉煤灰、石膏颗粒及聚乙烯醇缩甲醛胶的混合物，经模压成型后这些混合物间相互黏合，通过胶凝材料的水化形成一体.基体材料中的水泥熟料矿物和石膏通过水化反应生成AH3凝胶、C-S-H凝胶、钙矾石及CaSO4·2H2O等水化产物，水化过程中释放的Ca(OH)2与粉煤灰中的活性组分发生反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等.同时，随着胶凝材料水化过程的进行及水分的蒸发，体系中的聚乙烯醇缩甲醛胶在毛细孔表面、玻化微珠-水化产物界面和聚丙烯纤维-水化产物界面的局部发生絮凝而形成聚合物膜，聚合物膜中的极性基团与水化产物和EVA中的极性基团相互键合，增强了基体与玻化微珠、聚丙烯纤维的界面结合，减少了微裂纹在界面上的发生，宏观上表现为复合保温材料力学强度和耐水性能的提高.2.5聚丙烯纤维对玻化微珠复合保温材料的增强机制聚丙烯纤维在玻化微珠复合保温材料体系中分布均匀，在三维方向上呈乱向分布，形成网络骨架，可起到分散应力的作用.均匀分布在体系中的单丝纤维可承受材料因干燥收缩及吸水膨胀而产生的应力，降低裂纹产生的概率.在材料的破坏过程中，纤维可以消耗裂纹发展过程的能量，纤维的界面破坏、拉长和拔出均会消耗一定的裂纹能量，减弱裂纹尖端的应力集中作用，阻碍裂纹的生长和发展，增大了造成材料破坏所需要的能量[3-6].裂纹在材料中的发展过程如图5所示.混合料经模压成型、胶凝材料水化而形成一体，但在玻化微珠与聚丙烯纤维及玻化微珠之间会形成一定的微小孔隙(见图5(a));在外力作用下，这些微小孔隙处因应力集中而产生微裂纹，微裂纹沿基体扩展到纤维和玻化微珠与水化产物的界面处(见图5(b),(c))，裂纹的能量在界面处发生流散，此时，裂纹能量的流散主要在于界面处键能的破坏和界面的剥离;在外界应力的持续作用下，部分裂纹穿透纤维或玻化微珠，造成纤维局部的拉长和拔出，以及玻化微珠和基体的破裂(见图5(d),(e))，导致材料发生破坏、断裂.图6为复合保温材料试样P5和试样C断口形貌的SEM照片.由图6可以看出，试样P5断口处纤维表面较为光滑，只有少量的水化产物附着在上面;试样C断口处聚丙烯纤维表面包覆有大量的水化产物，只在局部发生脱黏.VAE乳液包覆改性聚丙烯纤维与基体的界面结合较好，有利于聚丙烯纤维在复合保温材料中强度的挥发，提高了复合保温材料的力学强度和耐水性能。
3结论(1)聚丙烯纤维掺量为1.0%时，可改善玻化微珠复合保温材料的力学性能，尤其是复合保温材料的抗折强度得到显着提高，试样的抗折强度和抗压强度较空白试样分别提高了93.75%和7.30%.(2)聚丙烯纤维经碱处理和VAE乳液包覆改性处理后均可改善纤维与基体的界面结合状况，从而能进一步提高复合保温材料的性能，其中纤维经VAE乳液包覆改性的效果更好.在最佳聚丙烯纤维掺量下，经VAE乳液包覆改性处理后的聚丙烯纤维复合保温材料试样的抗折强度和抗压强度达0.98,1.62MPa,较未改性处理试样分别提高了58.06%和10.20%,软化系数提高了12.50%.(3)与碱处理改性方式相比，VAE乳液包覆改性处理使聚丙烯纤维表面包覆了1层EVA,形成了带有极性基团并凹凸不平的表面，增大了纤维与基体材料的接触面积，改善了纤维与基体的界面吸附及结合状况。