于开锋，黄雅婷，刘彦波，刘家旗，李浩冬，梁 策

(吉林大学材料科学与工程学院，吉林 长春 130022)

1 概述

尼龙6(PA6)，作为应用最为广的工程热塑性材料，具有优异的耐溶剂性、易加工性和机械性能[1-2]。然而其缺口冲击性能与尺寸稳定性较差，以及吸水性较大等缺点限制了其应用[3-4]。纤维增强PA6复合材料时，可以大幅度改善PA6的机械性能[5-6]。玄武岩纤维(BF)具有强度大、环保、无毒、轻质等优点，经常用于生产与合成具有优异性能的轻质复合材料[7-8]。但是BF表面光滑、惰性大、浸润性不足，与基体材料进行复合时，由于界面结合能力较低，易发生纤维脱粘等现象。因此在制备玄武岩纤维复合材料的过程中需要对纤维表面进行处理，增加纤维与基体之间的界面相互作用[9]。

本文以BF为增强材料，使用不同浓度的KOH与H2SO4溶液对其表面进行化学改性处理，通过熔融共混制备PA6/BF复合材料，其中BF与PA6的质量分数分别为30%与70%。探究化学处理方式对复合材料力学性能影响，并对纤维与复合材料进行表征。

2 实验部分

2.1 实验原料

PA6(BL3280H)颗粒：中国石油化工股份有限公司制巴陵分公司提供；长切玄武岩纤维：长度 6 mm，直径 12 μm，浙江省海宁安捷复合材料有限公司；抗氧剂1098：山东优索化工科技有限公司；抗氧剂168：山东优索化工科技有限公司；滑石粉：1250目，桂林桂广滑石开发有限公司；H2SO4：北京化工厂；KOH：北京化工厂。

2.2 BF改性及复合材料制备

配制 0.5 mol/L、1 mol/L、2 mol/L 的H2SO4和KOH溶液，将玄武岩纤维浸入H2SO4或KOH溶液中，处理时间 1 h。使用去离子水将酸碱溶液处理后的纤维清洗至中性，最后 80 ℃ 条件下干燥 8 h，备用。……