水泥因其原料丰富、价格低廉、生产工艺简单等优点而被广泛应用然而，它有一个众所周知的缺点，包括脆性大，抗弯、抗冲击和拉伸性能差，导致水泥材料开裂。混凝土开裂产生的微裂缝为气体、液体和有害物质的侵入提供了通道，加速了混凝土的老化过程。
PAN纤维在混凝土中三维分布，可有效降低微裂缝尖端的应力集中并可使混凝土干缩引起的拉应力减弱或消除，防止微裂缝的发生和扩展，从而提高材料的整体力学性能。然而，有机纤维与无机水泥之间缺乏有效的化学结合，导致界面结合强度较弱。南通大学张广宇等人采用端氨基超支化聚合物(HBP)对聚丙烯(PAN)纤维表面进行改性，然后在改性后的PAN纤维表面接枝二氧化硅纳米颗粒(SiO2NPS)，将超支化材料上的氨基与SiO2NPs中的硅醇基团结合，形成氢键，实现对有机纤维的无机处理。将改性聚丙烯腈纤维应用于水泥混凝土中，可显著提高纤维与水泥的界面强度。
采用扫描电镜、原子力显微镜、电子能谱和傅里叶变换红外光谱对改性PAN纤维的形貌和化学成分进行了表征，并分析了接枝条件对接枝效果的影响。结果表明: SiO2纳米粒子在PAN纤维表面分布均匀；当SiO2NPs浓度为4%，接枝温度为50℃，接枝时间为4 h时，SiO2 NPS接枝PAN纤维的接枝度可达1.4%。通过拉拔试验，分析了改性纤维与水泥的界面相互作用。在纤维增强水泥复合材料中，利用SiO2NPS的“双重作用”，结合其在水泥基复合材料中的双重连接作用：一边连接纤维，另一边连接水泥，以提高纤维与水泥基体之间的界面强度。包覆SiO2NPS后，PAN纤维的拉拔结合强度由5.5 cN提高到6.5 cN。
文献来源：Fayun Wei, Xiao Xu, Hailou Wang, Bin Yu, Guangyu Zhang, Wei Zhang. J Appl Polym Sci. 2024, e55844.
威海晨源分子新材料有限公司成立于2011年，是一家国家级高新技术企业。公司先后获批山东省工程技术研究中心、山东省品牌国际科技合作基地、山东省院士工作站、山东省知名品牌、山东省隐形冠军等技术创新平台及荣誉。创始人李武松博士毕业于北京大学，是中国树枝状聚合物产业化的创始人，先后获得山东省组织部颁发的山东省泰山产业领军人才，山东省人社厅颁发的山东省有突出贡献的中青年专家，山东青年五四奖章、山东省优秀科技工作者、2018年度威海市市长质量奖、威海市科学技术一等奖、威海市十大杰出青年、2020“大国之材”年度人物，荣获共青团中央和人社部颁发的第十一届中国青年创业奖等荣誉称号。
晨源分子目前拥有由多名名校毕业的博士、硕士组成的研发团队，与北京大学、清华大学和上海交通大学等国内外6所高校院所建立了产学研合作，拥有行业内唯一的院士工作站，并获得了政府数千万元的科技支持。
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