Улучшение адгезионных свойств пан волокон для их применения в качестве армирующего компонента в композиционных материалах

Улучшение адгезионных свойств полиакрилонитриловых (ПАН) волокон является важной темой исследований и разработок в области материалов и технологий. Адгезионные свойства ПАН-волокон, то есть их адгезионная способность к другим материалам или матрицам, играют ключевую роль в производстве композиционных волокнистых материалов различного назначения. Проблематика данного исследования заключается в том, что ПАН волокна химически инертны и с трудом образуют адгезивные связи с другими материалами. Это затрудняет склеивание, сшивание или соединение с другими материалами. Также проблема ПАН волокон заключается в содержании ограниченных количеств активных функциональных групп, которые могут участвовать в химических реакциях с другими материалами, тем самым также снижая адгезию с другими материалами. В связи с этим целью работы является повышение адгезионных свойств ПАН волокон за счет применения высокочастотной емкостной плазмы пониженного давления, которая способствует созданию дополнительных активных групп на поверхности волокна. Для оценки адгезионной прочности между ПАН волокнами и материалом матрицы использовалась универсальная испытательная машина серии Autograph AGS-X (Shimadzu), определение капиллярных свойств ПАН волокон проводилось по высоте капиллярного подъема воды. Результаты экспериментальных исследований показали, что модификация ПАН волокон с использованием плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления способствует улучшению адгезионных свойств и капиллярности. Выявлен наилучший режим ВЧЕ плазменной обработки, который приводит к повышению адгезионной прочности на 53 % и капиллярности на 52 % относительно контрольного образца. Данное исследование подтверждает потенциал ВЧЕ плазменной обработки для повышения адгезионных свойств как ПАН волокон, так и других синтетических волокон.