短切芳纶纤维/聚硅氧烷-甲基丙烯酸锌复合材料的结构与性能

为提高聚硅氧烷-甲基丙烯酸锌(ZDMA)树脂材料的性能,采用短切通用型芳纶纤维与聚甲基乙烯基硅氧烷-ZDMA复合并在高温下交联固化,得到短切芳纶纤维/聚硅氧烷-ZDMA复合材料.采用SEM、FTIR、拉伸和压缩试验方法、霍普金斯压杆试验方法,表征了短切芳纶纤维/聚硅氧烷-ZDMA复合材料的结构和静态力学性能,研究了芳纶纤维用量和应变率对其动态压缩性能的影响.结果表明,短切芳纶纤维对胶料的流动性影响较大,短纤维分散不易均匀,整体均匀性不佳,用量较大时易于团聚,力学性能存在波动性.短切芳纶纤维的加入对提高短切芳纶纤维/聚硅氧烷-ZDMA复合材料拉伸强度效果明显,但伸长率大幅减小,对压缩应力提高较大.在低应变率下(800 s-1),芳纶纤维用量对短切芳纶纤维/聚硅氧烷-ZDMA复合材料动态压缩性能影响不大;在中高应变率(1 500～2 500 s-1)下,随着芳纶纤维用量的增加,短切芳纶纤维/聚硅氧烷-ZDMA复合材料动态压缩应力增大.无芳纶的聚硅氧烷-ZDMA复合材料的动态压缩性能对应变率较为敏感,短切芳纶纤维与高聚硅氧烷质量比为8％的短切芳纶纤维/聚硅氧烷-ZDMA复合材料在中高应变率(1 500～3 000 s-1)下的动态压缩性能较为稳定.