Improving the interfacial properties of para aramid fibers by surface treatment via plasma jet method in atmospheric pressure

等离子体 接触角 表面改性 化学工程
作者
Mojtaba Sarafpour,Izadyar Ebrahimi,Nadia Rahimi Tanha
出处
期刊:European Physical Journal-applied Physics 卷期号:93 (1): 11301- 被引量:1
标识
DOI:10.1051/epjap/2020200277
摘要

Various methods have been used by the researchers in order to improve the interfacial adhesion of para aramid fibers. In the present research, poly para-phenylene terephthalamide (PPTA) fibers were treated by an innovative method through the utilization of plasma jet in atmospheric pressure using a mixture of oxygen and argon as inlet gases. The effect of the volume ratio of O2 /Ar and the treatment time were investigated on the interfacial properties of the fibers via SEM, AFM, ATR-FTIR analyses, and moisture sorption as well as the mechanical tests. SEM images demonstrated significant effect on the surface morphology of the fibers. In addition, ATR-FTIR spectra resulted in the creation of COOH, NH2 , and OH groups on the surface of fibers. The increase in the surface functionality led to an improvement in the surface adhesion of the fibers, as observed from the pull-out tests (a maximum of 31% improvement) and moisture sorption tests (a maximum of 54% improvement). According to the results of the tensile and pull-out tests via the design expert software, the optimum condition predicted that using atmospheric pressure plasma jet employing O2 /Ar volume ratio of 45.54/54.46% for 20 min results the best adhesion between the fibers and resin.
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