聚氨酯上浆剂与玻璃纤维界面结合分子动力学研究OA北大核心CSTPCD

上浆剂可以有效提高玻璃纤维的织造效率。文章选择阴离子水性聚氨酯作为上浆剂对玻璃纤维进行上浆,采用分子动力学模拟方法,从分子尺度解析聚氨酯/玻璃纤维界面作用机制。研究了三种常见硅烷偶联剂对聚氨酯/玻璃纤维界面的影响,并通过玻璃纤维力学性能实验进行了验证。模拟研究结果表明:界面中硅烷偶联剂能够提升聚氨酯上浆剂在玻璃纤维表面的界面结合能力,其中AWPU/KH570/GF模型的平均界面结合能最大(-191.488 kcal/mol),说明在KH570作用下,聚氨酯分子更容易与玻璃纤维表面形成优良的结合界面。实验结果表明:相较于其他两种硅烷偶联剂,KH570对提高聚氨酯上浆剂和玻璃纤维的界面结合性最佳,实验结果与模拟结论相符;通过单因素实验发现当AWPU质量分数为20%、KH570质量分数为4%时,玻璃纤维浆纱断裂强力和耐磨性能分别升高了5.6%和14.7%,并且集束性能最好。界面中硅烷偶联剂KH570显著增加了聚氨酯上浆剂/玻璃纤维的结合性能。