改性纤维及其制备方法、增强热塑性复合材料及其用途

1.本技术涉及材料领域，尤其涉及一种改性纤维及其制备方法、增强热塑性复合材料及其用途。


背景技术：

2.纤维增强热塑性树脂复合材料具有绿色环保、轻质高强、耐锈耐候等特性，以碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、玻璃纤维等为代表的纤维增强热塑性复合材料异军突起，在航空航天、国防军工、轨道交通、汽车船舶、新能源基建等领域具有重要的应用价值。
3.目前，常规纤维的表面有机物多适用于热固性树脂体系，如环氧树脂、不饱和树脂等，而在热塑性复合材料中，其表面官能团难与热塑性树脂体系结合，存在分子结构不相容、浸润速度慢、界面粘接弱等缺陷，难以制备高性能纤维增强热塑性复合材料，严重阻碍了碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、玻璃纤维及其复合材料的高端化应用。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种改性纤维及其制备方法、增强热塑性复合材料及其用途，以解决上述问题。
5.为实现以上目的，本技术采用以下技术方案：
6.一种改性纤维的制备方法，包括：
7.将第一冰乙酸水溶液与氨基偶联剂进行第一混合，然后加入纳米粒子进行第一反应，然后进行第一固液分离、第一干燥得到改性纳米粒子；
8.将第二冰乙酸水溶液和环氧基偶联剂进行第二混合，然后加入纤维进行第二反应，所述第二反应结束后再加入所述改性纳米粒子和成膜乳液，继续反应后进行第二固液分离、第二干燥得到所述改性纤维；
9.所述纤维包括玄武岩纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或多种，所述纳米粒子包括纳米二氧化硅和/或纳米二氧化钛。
10.优选地，所述第一冰乙酸水溶液和所述第二冰乙酸水溶液的质量分数各自独立的为0.03％-0.2％。
11.优选地，所述制备方法满足以下条件中的至少一个：
12.a.所述氨基偶联剂包括单氨基偶联剂和/或多氨基偶联剂；
13.b.所述氨基偶联剂的用量为所述第一冰乙酸水溶液中的水的用量的0.2％-4.0％；
14.c.所述第一混合的时间为0.5h-2h。
15.优选地，所述制备方法满足以下条件中的至少一个：
16.d.所述纳米粒子的用量为所述第一冰乙酸水溶液中的水的用量的0.5％-10％；
17.e.所述第一反应在搅拌条件下进行，反应温度为50℃-95℃，搅拌时间为3h-6h。
18.优选地，所述制备方法满足以下条件中的至少一个：
19.f.所述环氧基偶联剂包括单环氧基偶联剂和/或多环氧基偶联剂；
20.g.所述环氧基偶联剂的用量为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的0.2％-4％；
21.h.所述第二混合的时间为2h-6h。
22.优选地，所述制备方法满足以下条件中的至少一个：
23.i.所述纤维的用量为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的5％-20％；
24.j.所述第二反应在超声波辅助下进行，反应温度为50℃-95℃，反应时间为2h-4h；
25.k.所述改性纳米粒子的用量为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的0.5％-2.5％。
26.优选地，所述制备方法满足以下条件中的至少一个：
27.l.所述成膜乳液包括环氧乳液、聚酯乳液和丙烯酸乳液中的一种或多种；
28.m.所述成膜乳液的用量为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的1％-5％；
29.n.所述继续反应的时间为1h-3h。
30.本技术还提供一种改性纤维，使用所述的改性纤维的制备方法制得。
31.本技术还提供一种增强热塑性复合材料，包括所述的改性纤维。
32.本技术还提供一种增强热塑性复合材料的用途，用于航空航天、国防军工、轨道交通、汽车船舶和新能源基建等领域。
33.与现有技术相比，本技术的有益效果包括：
34.本技术提供的改性纤维的制备方法，可极大改善玄武岩纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等纤维的表面活性与粗糙度，提升热塑树脂对纤维的浸润能力与界面粘接强度，能实现玄武岩纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等纤维增强热塑性复合材料的高性能化生产与应用。
35.具体的，首先对纳米粒子进行改性，在其表面包覆含氨基的有机物，提高其表面反应活性与粒子分散性；再对纤维材料进行改性，在其表面包覆含环氧基的有机物，提高其表面反应活性与界面相容性；最后将改性纳米粒子与乳液引入体系，与经偶联剂处理的纤维材料复合改性，制得改性纤维。由于纳米粒子表面的氨基与纤维表面的环氧基产生反应形成化学键，使纳米粒子以点位的形式稳固的负载在纤维表面，增强了纤维表面的粗糙度与复材界面的粘接能力；由于成膜乳液与纤维表面的环氧基偶联剂相容性良好，能以膜的形式紧密的包覆在纤维表面，增强了纤维的强度、集束性与表面活性。
36.以上构建的有序改性处理方法相对于将上述诸多物质直接混合的无序改性处理而言，能够获得更好的效果。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对本技术范围的限定。
38.图1为本技术提供的改性纤维的原理示意图；
39.图2为实施例2提供的改性玄武岩纤维的实物图；
40.图3为实施例2提供的改性玄武岩纤维的表面形貌照片；
41.图4为实施例2提供的改性纤维增强尼龙复合材料的实物图；
42.图5为实施例2提供的改性纤维增强尼龙复合材料的界面形貌照片；
43.图6为对比例3提供的未改性玄武岩纤维的实物图；
44.图7为对比例3提供的未改性玄武岩纤维的表面形貌照片；
45.图8为对比例3提供的未改性纤维增强尼龙复合材料的实物图；
46.图9为对比例3提供的未改性纤维增强尼龙复合材料的界面形貌照片。
具体实施方式
47.如本文所用之术语：
[0048]“由
……
制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0049]
连接词“由
……
组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由
……
组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
[0050]
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
[0051]
在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。
[0052]“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说a组分的质量份为a份，b组分的质量份为b份，则表示a组分的质量和b组分的质量之比a：b。或者，表示a组分的质量为ak，b组分的质量为bk(k为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。
[0053]“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，a和/或b包括(a和b)和(a或b)。
[0054]
一种改性纤维的制备方法，包括：
[0055]
将第一冰乙酸水溶液与氨基偶联剂进行第一混合，然后加入纳米粒子进行第一反应，然后进行第一固液分离、第一干燥得到改性纳米粒子；
[0056]
将第二冰乙酸水溶液和环氧基偶联剂进行第二混合，然后加入纤维进行第二反应，所述第二反应结束后再加入所述改性纳米粒子和成膜乳液，继续反应后进行第二固液分离、第二干燥得到所述改性纤维；
[0057]
所述纤维包括玄武岩纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或多种，所述纳
米粒子包括纳米二氧化硅和/或纳米二氧化钛。
[0058]
在一个可选的实施方式中，所述第一冰乙酸水溶液和所述第二冰乙酸水溶液的质量分数各自独立的为0.03％-0.2％。
[0059]
可选的，所述第一冰乙酸水溶液和所述第二冰乙酸水溶液的质量分数各自独立的可以为0.03％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％或者0.03％-0.2％之间的任一值。
[0060]
在一个可选的实施方式中，所述制备方法满足以下条件中的至少一个：
[0061]
a.所述氨基偶联剂包括单氨基偶联剂和/或多氨基偶联剂；
[0062]
例如可以为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(kh550)、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(kh792)、双氨基硅烷齐聚物(dh2776)等；
[0063]
b.所述氨基偶联剂的用量为所述第一冰乙酸水溶液中的水的用量的0.2％-4.0％；
[0064]
c.所述第一混合的时间为0.5h-2h。
[0065]
可选的，所述氨基偶联剂的用量可以为所述第一冰乙酸水溶液中的水的用量的0.2％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％或者0.2％-4.0％之间的任一值；所述第一混合的时间可以为0.5h、1.0h、1.5h、2h或者0.5h-2h之间的任一值。
[0066]
在一个可选的实施方式中，所述制备方法满足以下条件中的至少一个：
[0067]
d.所述纳米粒子的用量为所述第一冰乙酸水溶液中的水的用量的0.5％-10％；
[0068]
e.所述第一反应在搅拌条件下进行，反应温度为50℃-95℃，搅拌时间为3h-6h。
[0069]
可选的，所述纳米粒子的用量可以为所述第一冰乙酸水溶液中的水的用量的0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6.0％、6.5％、7.0％、7.5％、8.0％、8.5％、9.0％、9.5％、10％或者0.5％-10％之间的任一值；所述第一反应在搅拌条件下进行，反应温度可以为50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或者50℃-95℃之间的任一值，搅拌时间可以为3h、4h、5h、6h或者3h-6h之间的任一值。
[0070]
在一个可选的实施方式中，所述制备方法满足以下条件中的至少一个：
[0071]
f.所述环氧基偶联剂包括单环氧基偶联剂和/或多环氧基偶联剂；
[0072]
例如：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh560)、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(a186)、多环氧基硅烷齐聚物(mp200)等。
[0073]
g.所述环氧基偶联剂的用量为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的0.2％-4％；
[0074]
h.所述第二混合的时间为2h-6h。
[0075]
可选的，所述环氧基偶联剂的用量可以为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的0.2％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％或者0.2％-4％之间的任一值；所述第二混合的时间可以为2h、3h、4h、5h、6h或者2h-6h之间的任一值。
[0076]
在一个可选的实施方式中，所述制备方法满足以下条件中的至少一个：
[0077]
i.所述纤维的用量为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的5％-20％；
[0078]
j.所述第二反应在超声波辅助下进行，反应温度为50℃-95℃，反应时间为2h-4h；
[0079]
k.所述改性纳米粒子的用量为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的0.5％-2.5％。
[0080]
可选的，所述纤维的用量可以为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的5％、10％、15％、20％或者5％-20％之间的任一值；所述第二反应在超声波辅助下进行，反应温度可以为50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或者50℃-95℃之间的任一值，反应时间可以为2h、3h、4h或者2h-4h之间的任一值；所述改性纳米粒子的用量可以为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％或者0.5％-2.5％之间的任一值。
[0081]
在一个可选的实施方式中，所述制备方法满足以下条件中的至少一个：
[0082]
l.所述成膜乳液包括环氧乳液、聚酯乳液和丙烯酸乳液中的一种或多种；
[0083]
m.所述成膜乳液的用量为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的1％-5％；
[0084]
n.所述继续反应的时间为1h-3h。
[0085]
可选的，所述成膜乳液的用量可以为所述第二冰乙酸水溶液中的水的用量的1％、2％、3％、4％、5％或者1％-5％；所述继续反应的时间可以为1h、2h、3h或者1h-3h。
[0086]
本技术还提供一种改性纤维，使用所述的改性纤维的制备方法制得。
[0087]
本技术还提供一种增强热塑性复合材料，包括所述的改性纤维。
[0088]
改性纤维作为原料的一部分或者全部进一步加工得到增强热塑性复合材料。
[0089]
本技术还提供一种增强热塑性复合材料的用途，用于航空航天、国防军工、轨道交通、汽车船舶和新能源基建等领域。
[0090]
本技术提供的增强热塑性复合材料，可以用于航空航天、国防军工、轨道交通、汽车船舶和新能源基建等领域的材料生产、设备制造、基础设施等方面。
[0091]
下面将结合具体实施例对本技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本技术，而不应视为限制本技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0092]
实施例1
[0093]
如图1所示，本实施例提供一种改性玄武岩纤维，其制备方法如下：
[0094]
(1)在2000ml去离子水中加入0.05％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0095]
(2)称取0.2％质量分数的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(kh550)加入以上酸液中，搅拌0.5h至溶液澄清；
[0096]
(3)称取0.5％质量分数的纳米二氧化钛加入以上溶液中，50℃搅拌反应3h后，过滤烘干，得到改性纳米二氧化钛；
[0097]
(4)在2000ml去离子水中加入0.05％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0098]
(5)称取0.2％质量分数的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh560)加入以上酸液中，搅拌2h至溶液澄清；
[0099]
(6)称取5％质量分数的玄武岩纤维加入以上溶液中，50℃超声辅助反应2h后，再加入0.5％质量分数的步骤(3)得到的改性纳米二氧化钛，以及1％质量分数的环氧乳液，继续反应1h后，过滤烘干，得到改性玄武岩纤维。
[0100]
实施例2
[0101]
本实施例提供一种改性玄武岩纤维，其制备方法如下：
[0102]
(1)在2000ml去离子水中加入0.1％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0103]
(2)称取2％质量分数的n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(kh792)加入以上酸液中，搅拌1h至溶液澄清；
[0104]
(3)称取5％质量分数的纳米二氧化硅加入以上溶液中，75℃搅拌反应4.5h后，过滤烘干，得到改性纳米二氧化硅；
[0105]
(4)在2000ml去离子水中加入0.1％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0106]
(5)称取2％质量分数的β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(a186)加入以上酸液中，搅拌4h至溶液澄清；
[0107]
(6)称取10％质量分数的玄武岩纤维加入以上溶液中，75℃超声辅助反应3h后，再加入1％质量分数的步骤(3)得到的改性纳米二氧化硅，以及3％质量分数的聚氨酯乳液，继续反应2h后，过滤烘干，得到改性玄武岩纤维。
[0108]
所得改性玄武岩纤维的实物图如图2所示，其表面形貌照片如图3所示。将改性玄武岩纤维与尼龙树脂复合得到改性纤维增强尼龙复合材料如图4所示，其界面形貌照片如图5所示。
[0109]
实施例3
[0110]
本实施例提供一种改性玄武岩纤维，其制备方法如下：
[0111]
(1)在2000ml去离子水中加入0.2％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0112]
(2)称取4.0％质量分数的双氨基硅烷齐聚物(dh2776)加入以上酸液中，搅拌2h至溶液澄清；
[0113]
(3)称取10％质量分数的纳米二氧化硅加入以上溶液中，95℃搅拌反应6h后，过滤烘干，得到改性纳米二氧化硅；
[0114]
(4)在2000ml去离子水中加入0.2％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0115]
(5)称取4.0％质量分数的多环氧基硅烷齐聚物(mp200)加入以上酸液中，搅拌6h至溶液澄清；
[0116]
(6)称取20％质量分数的玄武岩纤维加入以上溶液中，95℃超声辅助反应4h后，再加入2.5％质量分数的步骤(3)得到的改性纳米二氧化硅，以及5％质量分数的聚氨酯乳液，继续反应3h后，过滤烘干，得到改性玄武岩纤维。
[0117]
实施例4
[0118]
本实施例提供一种改性碳纤维，其制备方法如下：
[0119]
(1)在2000ml去离子水中加入0.1％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0120]
(2)称取2％质量分数的n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(kh792)加入以上酸液中，搅拌1h至溶液澄清；
[0121]
(3)称取5％质量分数的纳米二氧化硅加入以上溶液中，75℃搅拌反应4.5h后，过滤烘干，得到改性纳米二氧化硅；
[0122]
(4)在2000ml去离子水中加入0.1％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0123]
(5)称取2％质量分数的β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(a186)加入以上酸液中，搅拌4h至溶液澄清；
[0124]
(6)称取10％质量分数的碳纤维加入以上溶液中，75℃超声辅助反应3h后，再加入1％质量分数的步骤(3)得到的改性纳米二氧化硅，以及3％质量分数的聚氨酯乳液，继续反应2h后，过滤烘干，得到改性碳纤维。
[0125]
实施例5
[0126]
本实施例提供一种改性芳纶纤维，其制备方法如下：
[0127]
(1)在2000ml去离子水中加入0.1％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0128]
(2)称取2％质量分数的n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(kh792)加入以上酸液中，搅拌1h至溶液澄清；
[0129]
(3)称取5％质量分数的纳米二氧化硅加入以上溶液中，75℃搅拌反应4.5h后，过滤烘干，得到改性纳米二氧化硅；
[0130]
(4)在2000ml去离子水中加入0.1％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0131]
(5)称取2％质量分数的β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(a186)加入以上酸液中，搅拌4h至溶液澄清；
[0132]
(6)称取10％质量分数的芳纶纤维加入以上溶液中，75℃超声辅助反应3h后，再加入1％质量分数的步骤(3)得到的改性纳米二氧化硅，以及3％质量分数的聚氨酯乳液，继续反应2h后，过滤烘干，得到改性芳纶纤维。
[0133]
实施例6
[0134]
本实施例提供一种改性玻璃纤维，其制备方法如下：
[0135]
(1)在2000ml去离子水中加入0.1％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0136]
(2)称取2％质量分数的n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(kh792)加入以上酸液中，搅拌1h至溶液澄清；
[0137]
(3)称取5％质量分数的纳米二氧化硅加入以上溶液中，75℃搅拌反应4.5h后，过滤烘干，得到改性纳米二氧化硅；
[0138]
(4)在2000ml去离子水中加入0.1％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0139]
(5)称取2％质量分数的β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(a186)加入以上酸液中，搅拌4h至溶液澄清；
[0140]
(6)称取10％质量分数的玻璃纤维加入以上溶液中，75℃超声辅助反应3h后，再加入1％质量分数的步骤(3)得到的改性纳米二氧化硅，以及3％质量分数的聚氨酯乳液，继续反应2h后，过滤烘干，得到改性玻璃纤维。
[0141]
对比例1
[0142]
本对比例提供一种改性玄武岩纤维，其制备方法如下：
[0143]
(1)在2000ml去离子水中加入0.1％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0144]
(2)称取2％质量分数的n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(kh792)、5％质量分数的纳米二氧化硅、2％质量分数的β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(a186)、10％质量分数的玄武岩纤维、3％质量分数的聚氨酯乳液加入以上酸液中，75℃超声辅助反应6h后，过滤烘干，得到改性玄武岩纤维。
[0145]
对比例2
[0146]
本对比例提供一种改性玄武岩纤维，其制备方法如下：
[0147]
(1)在2000ml去离子水中加入0.1％质量分数的冰乙酸，搅拌0.5h至溶解完全；
[0148]
(2)称取2％质量分数的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(kh550)、5％质量分数的纳米二氧化硅、10％质量分数的玄武岩纤维、3％质量分数的聚氨酯乳液加入以上酸液中，75℃超声辅助反应6h后，过滤烘干，得到改性玄武岩纤维。
[0149]
对比例3
[0150]
市售未改性玄武岩纤维。
[0151]
未改性玄武岩纤维的实物图如图6所示，其表面形貌照片如图7所示。将未改性玄武岩纤维与尼龙树脂复合得到未改性纤维增强尼龙复合材料，实物图如图8所示，其界面形貌照片如图9所示。
[0152]
对比例4
[0153]
市售未改性碳纤维。
[0154]
对比例5
[0155]
市售未改性芳纶纤维。
[0156]
对比例6
[0157]
市售未改性玻璃纤维。
[0158]
对实施例和对比例的纤维进行性能测试。
[0159]
单丝拉伸强度的测试方法：将纤维沿着窗框形硬纸片的中心线铺覆，并在两端用环氧胶固定，其中窗形硬纸片的中心开孔距离为20mm，将制备好的试样以120℃固化2h，取出试样冷却至室温后，在拉力机上以2mm/min的速度进行拉伸测试。
[0160]
纤维增强复合材料拉伸强度的测试方法：将纤维增强复合材料制成标准的哑铃样条，以拉力机夹持样条两端，设定拉伸速度10mm/min，进行拉伸测试。
[0161]
具体结果如表1所示：
[0162]
表1纤维的性能参数对比
[0163][0164]
实施例与对比例中的纤维经改性后，纤维性能与纤维增强复合材料性能均有提升，说明改性纤维使用的偶联剂、成膜乳液与纳米粒子对纤维强度、树脂浸润性能、复合材料界面粘接能力等均有积极的正向作用。
[0165]
实施例的效果明显优于对比例，说明在改性纤维表面构建的有序结构比无序结构具有更强的纤维表面活性与复材界面粘接作用。
[0166]
实施例2比实施例3的改性纤维效果更好，主要是由于小分子多官能团偶联剂的分子体积小，等质量偶联剂的官能团密度大，且空间位阻小、移动速度快，在纤维改性过程中，使纤维表面官能团具有更好的反应活性，在复合材料制造过程中，可提高树脂对改性纤维的润湿能力与界面粘接性能，能降低复材界面的空洞拔出比例；此外，改性纤维与改性纳米粒子复合形成化学键合后，提高了改性纤维的表面粗糙度，增强了纤维增强复合材料的界面握裹力，能提高复合材料界面的应力传递效率。
[0167]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；纤维增强热塑性复合材料包括尼龙、聚丙烯等树脂体系，此处选择纤维增强尼龙复合材料作为例子，主要因为尼龙是一种高性能的工程塑料，比通用的聚丙烯树脂具有更高的强度与耐温性能，基于改性纤维增强的尼龙复合材料更能凸显其性能优势，实现复合材料的高端应用；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技
术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。
[0168]
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本技术的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本技术的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。