【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维增强复合材料，并且更具体地，涉及一种用于提升pbo纤维界面剪切强度的方法。
技术介绍
1、复合绝缘子在我国使用量巨大，但其本身也存在许多问题：一方面，复合绝缘子使用一段时间后，会出现了内部芯棒缺陷导致绝缘性能劣化、断裂脱串等故障；另一方面，随着复合绝缘子在高湿热、强紫外等特殊气候条件下的推广应用，电网对绝缘子芯棒的综合性能要求也逐渐提高。为提高复合绝缘子的性能，使用pbo纤维增强的复合芯棒，降低复合绝缘子事故率。
2、对pbo纤维进行表面改性通常是通过提高pbo纤维表面活性、增加pbo纤维表面粗糙度，旨在实现纤维与基体之间良好的化学键合和机械互锁。其中，化学刻蚀、辐射、等离子处理等方法比较常见。
3、直接化学处理指一般是用氧化性物质处理pbo纤维。这使得pbo纤维的微纤裸露，同时能够提高纤维表面粗糙度。但是，酸处理后pbo纤维的力学性能不可避免的会降低，还有可能损伤纤维表面的结晶结构。wu等人使用的是甲磺酸溶液，然后对甲磺酸处理后的pbo纤维进行测试，测得自由能可增加至34％，而界面的剪切强度则提高至22％。复合材料界面破坏模式也从纤维/基质界面粘合失效模式变为部分内聚失效模式。另一方面，对于相同的处理过程，纤维拉伸强度的相应降低仅为1-5％；刘丹丹等人采用的是多聚磷酸(ppa)和乙酸(aa)混合溶液，结果表明50％的ppa和aa的混合溶液浸泡纤维3min后，复合材料ifss较未改性pbo纤维提高了30％，同时，纤维本体强度下降不明显，但表层有损伤；25％的ppa与乙酸的混合溶液对pbo
4、等离子体处理方法使用也比较广泛。jia等人用空气dbd等离子体将环氧树脂接枝到pbo纤维表面，所制备的复合材料ilss提高了66.7％；此外，这种表面处理方式对复合材料的耐热性几乎没有影响。sudheendra k等对比了氮等离子体和氩等离子体处理对pbo纤维的影响，经氩气等离子体处理后的纤维层压板抗张强度降低了5.3％,样式模量提高了2％。氮气等离子体处理后的层压板抗张强度增加了27％，拉伸模量增加了12％。liu等人使用氧等离子体处理，条件是射频频率为13.56mhz，50w下处理5-20分钟后，使用bmi/丙酮溶液对上述pbo纤维进行浸渍处理。结果表明，纤维复合材料的ilss值由原始的44.6mpa提升至57.5mpa，增加了28.9％，同时发现等离子体处理具有时效性。jia等人通过分析不同功率下用空气dbd等离子体处理纤维后pbo/ppesk复合材料的所有tga曲线在600℃下残留率，来定量分析纤维上粘附的树脂量，从而判断改性后纤维的润湿性，结果表明，空气dbd等离子体处理后纤维表面活性及表面自由能均有效改善；过度处理虽然会提高纤维表面粗糙度，但是会降低极性基团的浓度，从而降低树脂与纤维的粘附。等离子体处理对环境十分友好并且能够显著改善纤维与树脂间界面结合强度，此外具有耗时短、处理效果均匀的优点；但是本身存在着退化效应、且不能批量处理。
5、γ射线能量较高，可以在pbo纤维的表面上引入活性基团，还可以在纤维内部引发接枝，增加复合材料强度。zhang等使用氧氯丙烷和丙酮作为接枝液，采用4.8kgy/h的辐照剂量率、辐照剂量为30kgy。结果表明通过处理纤维表面极性基团数量大大增加，纤维浸润性也得到了改善。张春华还通过使用γ射线将改性多壁纳米管接枝到pbo表面，来实现改善pbo纤维与环氧树脂基体的相容性与界面强度的目的。经测试，辐照接枝改性多壁纳米管后，环氧树脂丙酮溶液的润湿速率和平衡时吸附量均大于原始pbo纤维。通过100kgy辐照量获得的接枝改性pbo纤维界面剪切强度与pbo原始纤维相比增加了145％，界面破坏模式由原始纯界面破坏变为界面和树脂夹层的结合破坏。辐照处理对pbo纤维的改性效果比较显著，同时具有绿色环保、可连续化等优点，但是辐照处理会对纤维本体强度造成损伤，并且存在退化效应。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提出了一种用于提升pbo纤维界面剪切强度的方法，包括：
2、对pbo纤维进行钝化处理，并对钝化处理后的pbo纤维进行干燥处理，得到预纯化的pbo纤维；
3、制备得到混合溶液；
4、将所述预纯化的pbo纤维侵入混合溶液中，以进行修饰处理，得到修饰的pbo纤维；
5、对修饰的pbo纤维进行浸泡洗涤及干燥处理，以提升pbo纤维的界面剪切强度。
6、可选的，对pbo纤维进行钝化处理，包括：
7、将所述pbo纤维放入无水乙醇中浸泡10-15小时，再将经所述无水乙醇浸泡的pbo纤维放入2-甲基四氢呋喃中浸泡10-15小时。
8、可选的，对钝化处理后的pbo纤维进行干燥处理，包括：
9、将钝化处理后的pbo纤维放入75-85℃的真空烘箱中干燥12-18小时。
10、可选的，制备得到混合溶液，包括：
11、将裂解酶溶解于蒸馏水中，得到浓度为3.0-6.0mg/ml的裂解酶溶液；
12、将所述裂解酶溶液与浓度为5-6*10-3mol/l的tcep缓冲液以预设比例混合，得到混合溶液。
13、可选的，预设比例为1：1。
14、可选的，将所述预纯化的pbo纤维侵入混合溶液中，以进行修饰处理，包括：
15、将所述预纯化的pbo纤维侵入混合溶液中，浸泡至少2个小时后，使用蒸馏水对浸泡至少2个小时的预纯化的pbo纤维进行洗涤，将洗涤后的预纯化的pbo纤维放入30-35℃真空烘箱中干燥至少16小时。
16、可选的，对修饰的pbo纤维进行浸泡洗涤及干燥处理，包括：
17、将所述修饰的pbo纤维在温度为35-50℃，浓度为0.4-0.6wt％的poss/thf溶液中浸泡10-12小时后，使用蒸馏水对浸泡的修饰的pbo纤维进行洗涤，将洗涤后的修饰的pbo纤维放在75-85℃真空烘箱中干燥10-15小时。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
19、本专利技术提供了一种用于提升pbo纤维界面剪切强度的方法，包括：对pbo纤维进行钝化处理，并对钝化处理后的pbo纤维进行干燥处理，得到预纯化的pbo纤维；制备得到混合溶液；将所述预纯化的pbo纤维侵入混合溶液中，以进行修饰处理，得到修饰的pbo纤维；对修饰的pbo纤维进行浸泡洗涤及干燥处理，以提升pbo纤维的界面剪切强度。本专利技术能够显著的提高pbo纤维的界面剪切强度。
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1.一种用于提升PBO纤维界面剪切强度的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对PBO纤维进行钝化处理，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对钝化处理后的PBO纤维进行干燥处理，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备得到混合溶液，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设比例为1：1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述预纯化的PBO纤维侵入混合溶液中，以进行修饰处理，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对修饰的PBO纤维进行浸泡洗涤及干燥处理，包括：
【技术特征摘要】
1.一种用于提升pbo纤维界面剪切强度的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对pbo纤维进行钝化处理，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对钝化处理后的pbo纤维进行干燥处理，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，武文华，梁进祥，张虎，徐偲达，张锐，袁光裕，周婧，王学宗，全姗姗，彭磊，江玲，张勤，江山，郭靖，李玮东，邓杰杰，周志伟，叶玉媛，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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