Page 106 - 《橡塑技术与装备》2026年3期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

直放置在试样中心，烧蚀过程持续 20 s。表征复合材
料耐烧蚀性能的主要参数为质量烧蚀率（MAR）和线
性烧蚀率（LAR），定义如下 ：
MAR=(m 1 -m 2 )/t （4）
LAR=(d 1 -d 2 )/t （5）
其中 m 1 和 d 1 为测试前样品的初始质量和厚度，
m 2 和 d 2 为烧蚀后样品的质量和最小厚度，t 为实验时
间。
采用 JSM-6380 型扫描电子显微镜对烧蚀样品碳
层截面进行观察。

2 结果与讨论 图 1 KH550 改性前后 mKNFs SiO 2 的 FTIR 谱图
@
的表征与性能测试
@
2.1 KKNFs@SiO 2 图 2 为 KH550 改性前后 mKNFs SiO 的热重分析
@
图 1 为 KH550 改性前后 KNFs SiO 2 的 FTIR 光谱， @
图，从图中可见 KKNFs SiO 2 的分解分为三个阶段。
从图中可见，未改性的 mKNFs SiO 2 在 3 300、1 645 @
@
第 一阶 段在 220 ℃ 以下，KKNFs SiO 2 失 重略 高于
和 1 536 cm -1 处出现峰，分别对应于酰胺基团的 N— @
mKNFs SiO 2 ，这可能是由于反应中 KH550 未缩合的
H 伸缩振动、 C=O 伸缩振动和 N—H 弯曲振动。此外，
硅羟基进一步缩合脱水以及 KH550 氨基端吸附的少量
1 508 和 1 306 cm -1 处的峰分别归属于芳环的伸缩振 结合水的分解。第二阶段在 370~500 ℃，与 mKNFs @
动和 Ph-N 振动。在 1 092 cm -1 处出现与 Si—O—Si
SiO 2 相比，由于 KH550 中引入了更多烷基链段，因
的不对称伸缩振动相关的峰，来源于 TEOS 成功水解
此本阶段热分解速率加快（如图 2(b) 所示），导致残
@
缩合生成的 SiO 2 。在 KKNFs SiO 2 中，在 1 590 cm -1
重有所降低，然而与未改性的 KNFs 相比仍有明显提
附近重新出现伯胺 N—H 伸缩振动峰，同时在 3 315
高。第三阶段在 540~700 ℃，这主要归因于 PPTA 的
cm -1 处出现代表伯胺的较强尖峰，表明 KH550 成功 [8]
热解。根据文献中报道的公式 计算得到 KH550 的
@
接枝在 mKNFs SiO 2 上。 @
接枝率为 14.24%。KKNFs SiO 2 最大热分解温度达到

@
@
图 2 KNFs、mKNFs SiO 2 和 KKNFs SiO 2 的 TG，DTG 曲线
@
@
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了 610.2 ℃，比 mKNFs SiO 2 提高了 3.9 ℃。这是由 表 2 KNFs、mKNFs SiO 2 和 KKNFs SiO 2 的热分解数据
于高温下 KH550 的热解会形成炭层的同时自缩聚生成 T 5 /℃ T 10 /℃ T max /℃ R 800 /%
KNFs 541.7 562.8 584.7 39.29
更多难分解的 Si—O—Si 陶瓷结构，包覆在纳米纤维 mKNFs SiO 2 275.8 430.3 606.3 74.64
@
@ 198.2 371.8 610.2 64.01
表面阻碍热量传递，延后 KNFs 在高温下的裂解。 KKNFs SiO 2
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·52· 第 52 卷 第 期