对于纤维增强复合材料,增强纤维与橡胶基体之间界面性能是影响其性能的关键因素,论文合成了芳氧基聚磷腈和氟化聚磷腈弹性体,并研究了 Kevlar、尼龙6、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)等与聚磷腈基体材料之间的界面性能。1、以六氯环三磷腈为单体,采用亲核取代的方法,制备了氟化聚磷腈和芳氧基聚磷腈两种弹性体,通过核磁、GPC以及DSC等手段对其结构进行了表征,同时对纤维增强的聚磷腈弹性体的硫化性能和力学性能进行了研究。2、在此基础上,对聚磷腈材料与几种高分子材料的界面作用进行相关研究。对Kevlar、尼龙6、PI及PE等四种高分子材料对聚磷腈橡胶的增强效果以及它们的界面作用进行了研究。从上述几种纤维材料在聚磷腈橡胶中的拔出实验对比研究发现,含酰胺基团的Kevlar纤维与PDAP、PDFP之间的平均剥离力分别约为18N和22N;含酰胺基团的尼龙6纤维与PDAP、PDFP之间的平均剥离力分别约为14N和18N;而不含酰胺基团的碳纤维和PI与两种磷腈之间的剥离力分别只有10～11N和5～6N。根据试验结果,Kevlar纤维与聚磷腈基体之间的界面剪切强度最大。微观SEM图可以看出,Kevlar纤维缠绕团结在界面断裂缝处,表面附着有聚磷腈弹性体材料,即聚磷腈与Kevlar纤维的界面作用现象明显,而PI纤维与碳纤维表面相对光滑,未见显著的聚磷腈弹性体附着,与两种磷腈在界面的相互作用力较弱。3.将聚磷腈弹性体与Kevlar薄膜、尼龙6薄膜、PI薄膜和PE薄膜进行复合并剥离后,发现含有酰胺基团的Kevlar薄膜和尼龙6薄膜表面明显粘附了聚磷腈弹性体材料:通过红外光谱的研究发现,其在1250 cm-1处的P=N伸缩振动峰,并且发生了“红移”现象,认为极有可能是其酰胺基团与聚磷腈主链之间存在氢键作用,使他们之间的界面作用力增强,进而提高了其对聚磷腈弹性体材料的增强作用。而相应的PI薄膜和PE薄膜未见明显的聚磷腈吸附现象,红外光谱表征亦未见相应的聚磷腈吸收峰。4.采用全自动界面张力测试仪研究了 Kevlar薄膜、尼龙6薄膜、PI薄膜及PE薄膜与不同浓度的聚磷腈溶液间的界面张力,发现Kevlar以及尼龙6与两种聚膦腈之间存在较强的界面作用力,其中Kevlar以及尼龙6与PDFP之间存在最佳界面作用浓度,在该浓度时两种具有酰胺结构的纤维能与PDFP之间产生两者各自最大的界面作用力:含有酰胺基团的Kevlar与PDFP的最强界面作用力对应的PDFP溶液最佳浓度为10 mg/ml,含有酰胺基团的尼龙6与PDFP的最强界面作用力对应的PDFP溶液最佳浓度为7mg/ml。而Kevlar以及尼龙6与PDAP之间未发现最佳界面作用浓度。5.采用动态接触角的粘附力测试附件对聚磷腈弹性体与Kevlar薄膜、尼龙6薄膜、PI薄膜及PE薄膜在水相的界面结合力进行了研究,结果显示,两种聚磷腈与含有酰胺基团的Kevlar以及尼龙6薄膜的粘附力大小相近,其中,以Kevlar与两种聚磷腈作用力略高于尼龙6薄膜与聚磷腈的作用力,分别达到1.0 g～1.2 g与0.8 g～1.0 g;而聚酰亚胺薄膜与聚乙烯薄膜与聚磷腈的粘附力仅为0.3 g～0.6 g左右。6.通过研究认为,Kevlar和尼龙6的酰胺基团与聚磷腈主链上的氮、氧原子之间氢键的作用,使聚酰胺类纤维增强的聚磷腈类复合材料中界面作用力提高,从而在物理性能以及力学性能上表现出更加优异的特质。