駱宣耀 韋粵海 馬雷雷 田偉 祝成炎

摘 要：為改善玄武巖纖維與乙烯基酯樹脂的界面結(jié)合性能，分別采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、A171對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行改性，采用模壓成型工藝制備玄武巖纖維增強(qiáng)乙烯基酯樹脂復(fù)合材料。利用掃描電子顯微鏡、紅外光譜儀和萬能試驗(yàn)機(jī)等對(duì)玄武巖纖維的表面微觀形貌和化學(xué)結(jié)構(gòu)以及復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行測試與分析。結(jié)果表明：經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、A171改性后的玄武巖纖維和乙烯基酯樹脂的界面結(jié)合最好，經(jīng)改性后的玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相比于未改性的彎曲強(qiáng)度分別提高了16.71%、14.96%、13.59%；沖擊強(qiáng)度提高10.13%、8.84%、7.41%。綜合考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)果，3種硅烷偶聯(lián)劑對(duì)復(fù)合材料的改性效果從大到小依次為KH550、KH560和A171。

關(guān)鍵詞：玄武巖纖維；乙烯基酯樹脂；復(fù)合材料；硅烷偶聯(lián)劑；力學(xué)性能

中圖分類號(hào)：TS15

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-265X（2023）04-0103-08

收稿日期：2022－11－15

網(wǎng)絡(luò)出版日期：2023－02－23

基金項(xiàng)目：浙江理工大學(xué)湖州研究院項(xiàng)目（2022）

作者簡介：駱宣耀（1998—），男，浙江臺(tái)州人，碩士研究生，主要從事紡織復(fù)合材料方面的研究。

通信作者：祝成炎，E-mail：cyzhu@zstu.com

玄武巖纖維是一種性能優(yōu)異的環(huán)境友好型纖維［1］。它是以純天然玄武巖礦石為原料，經(jīng)1450～1500 ℃高溫熔融后，通過鉑銠合金漏板拉絲工藝制成的纖維［2-3］。玄武巖纖維作為一種無機(jī)高性能纖維，因其具有高強(qiáng)高模、耐高低溫、耐酸堿腐蝕、較好的抗蠕變性等優(yōu)點(diǎn)，因此可替代昂貴的碳纖維和芳綸纖維作為復(fù)合材料的增強(qiáng)體［4-5］。

在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維與樹脂基體間的界面對(duì)于整體性能影響很大，當(dāng)復(fù)合材料受到載荷時(shí)，基體通過界面將所受應(yīng)力傳遞給纖維。因此，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料要求有優(yōu)良的界面相，以便基體有效地向纖維傳遞載荷［6］。但是，玄武巖纖維在生產(chǎn)過程中由于熔巖液體表面張力的存在形成了光滑的表面，纖維表面能較低、化學(xué)惰性強(qiáng)、比表面積?。?-8］。未改性玄武巖纖維不能與樹脂基體發(fā)生反應(yīng)，界面結(jié)合性能較差，玄武巖纖維容易脫黏抽出，無法充分發(fā)揮它的優(yōu)異力學(xué)性能，獲得力學(xué)性能優(yōu)良的復(fù)合材料。因此，對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行改性處理十分重要［9-10］。玄武巖纖維的常用改性方法主要有硅烷偶聯(lián)劑法，等離子體法，酸堿蝕刻法，聚合物涂層法。合適的改性方法與工藝對(duì)復(fù)合材料的界面性能和力學(xué)性能至關(guān)重要。Manikandan等［11］使用H2SO4和NaOH溶液對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行蝕刻改性，采用手糊的方法將玄武巖纖維與不飽和聚脂樹脂制備復(fù)合材料，結(jié)果證明經(jīng)H2SO4和NaOH改性后，纖維表面增加了新的活性基團(tuán)，增強(qiáng)了纖維與樹脂基體的界面結(jié)合能力，復(fù)合材料的力學(xué)性能得到提高。畢松梅等［12］將玄武巖纖維置于N2氣氛下進(jìn)行等離子體改性，采用熱壓工藝將玄武巖纖維與聚丙烯制備復(fù)合材料。結(jié)果證明纖維經(jīng)等離子體改性后，增大了其與樹脂的浸潤性，改善了界面的黏結(jié)狀況，提升了復(fù)合材料的力學(xué)性能。但采用酸堿蝕刻法，等離子體法改性處理玄武巖纖維都會(huì)在一定程度上損傷纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)纖維本身造成損傷［13］。而硅烷偶聯(lián)劑改性操作步驟較為簡潔，改性時(shí)不會(huì)損傷纖維。Liu等［14］研究了硅烷偶聯(lián)劑KH550改性玄武巖纖維對(duì)其增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明KH550成功地連接了纖維與樹脂基體，增強(qiáng)了界面的結(jié)合強(qiáng)度。經(jīng)KH550改性后的復(fù)合材料的結(jié)晶性能優(yōu)于未改性，KH550改性后的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的抗拉斷裂強(qiáng)度得到提升。洪曉東等［15］研究了硅烷偶聯(lián)劑KH570改性玄武巖纖維對(duì)其增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明玄武巖纖維經(jīng)過KH570處理后，其表面出現(xiàn)許多凸起，并變得非常粗糙，復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和抗沖擊性能獲得提高。

以上研究肯定了硅烷偶聯(lián)劑改性可以提升玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的界面性能和力學(xué)性能，但對(duì)于不同種類不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)硅烷偶聯(lián)劑對(duì)玄武巖纖維及其乙烯基酯樹脂復(fù)合材料作用效果還有待深入研究。因此，本文采用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、A171改性玄武巖纖維，通過模壓成型工藝制備玄武巖纖維增強(qiáng)乙烯基酯樹脂復(fù)合材料，分析其增強(qiáng)乙烯基酯樹脂復(fù)合材料的力學(xué)性能來研究硅烷偶聯(lián)劑的改性效果，并探討其改性作用機(jī)制，為其在工程實(shí)踐中的應(yīng)用提供理論支持。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

玄武巖纖維織物，組織為平紋，經(jīng)緯密均為50根/10cm，面密度為300 g/m2，表面呈現(xiàn)類似黑金色，

海寧安捷復(fù)合材料有限公司生產(chǎn)。聚酰亞胺薄膜，深圳潤海電子有限公司生產(chǎn)。乙烯基酯樹脂，上緯新材料科技股份有限公司生產(chǎn)。丙酮，西隴科學(xué)股份有限公司生產(chǎn)。硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、A171，無水乙醇，去離子水，杭州高晶精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

精密電子天平（AL201-IC，梅特勒-托利多有限公司）；臺(tái)式真空干燥箱（DZF-6050，揚(yáng)州市慧科電子有限公司）；半自動(dòng)平板硫化儀（QLB-25T，江蘇省無錫市中凱橡膠機(jī)械有限公司）；金剛石帶鋸切割機(jī)（SYJ-D2000，沈陽市科晶自動(dòng)化設(shè)備有限公司）；萬能強(qiáng)力儀（MTS，MTS工業(yè)系統(tǒng)有限公司）；傅里葉紅外光譜儀（Nicolet-5700，美國熱電公司）；場發(fā)射掃描電鏡（GeminiSEM-500，蔡司英國）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 玄武巖纖維的改性處理

將玄武巖纖維平紋織物浸泡在丙酮溶液中48 h去除表面上漿劑，然后用去離子水清洗多次后放入80 ℃真空烘箱中充分干燥［16］，待用。將無水乙醇和去離子水以8∶2比例混合，再將硅烷偶聯(lián)劑加入該溶液中并攪拌均勻，配制成不同種類不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硅烷偶聯(lián)劑醇解液，將上述處理后的織物置于其中，于室溫下反應(yīng)5 h后，用無水乙醇洗去未經(jīng)反應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑，再放入80 ℃真空干燥箱中充分干燥，備用，不同種類硅烷偶聯(lián)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.3.2 玄武巖纖維/乙烯基酯樹脂復(fù)合材料的制備

將6層玄武巖纖維平紋織物與乙烯基酯樹脂以通過半自動(dòng)平板硫化儀模壓成型。圖2示出復(fù)合材料模壓成型鋪層圖，經(jīng)過前期實(shí)驗(yàn)探索，設(shè)置模壓固化條件為：30 ℃，時(shí)間60 min，壓強(qiáng)2 MPa，復(fù)合材料厚度2 mm。

1.4 測試與表征

1.4.1 形貌觀察

對(duì)纖維表面、試樣截面噴金，使用場發(fā)射掃描電鏡觀察經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550處理后玄武巖纖維的縱向形貌以及復(fù)合材料的截面形貌。

1.4.2 化學(xué)結(jié)構(gòu)測試

使用Nicolet-5700傅里葉紅外光譜儀（FTIR）對(duì)樣品在4000～400 cm-1波數(shù)內(nèi)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。紅外光譜可以對(duì)樣品進(jìn)行定性分析，得到透過率隨波數(shù)變化的FTIR光譜圖。

1.4.3 力學(xué)性能測試

使用萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度進(jìn)行測試，加載速度為5 mm/min。使用萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度進(jìn)行測試，接觸試樣瞬間的沖擊速度為5 m/s。

2 結(jié)果與討論

2.1 硅烷偶聯(lián)劑改性玄武巖纖維的表面形貌分析

圖3所示為不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)硅烷偶聯(lián)劑KH550改性玄武巖纖維前后的縱向表面掃描電鏡圖。由圖3（a）可以明顯看到，硅烷偶聯(lián)劑改性前的玄武巖纖維表面非常光滑，沒有表面附著顆粒及凸起，因此未改性玄武巖纖維與乙烯基酯樹脂的黏結(jié)性能和界面結(jié)合性能較差；由圖3（b）、圖3 （c）可以看出經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性后的玄武巖纖維表面變得粗糙，有少許顆粒附著。由圖3（d）、圖3 （e）可以看到，隨著硅烷偶聯(lián)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升至1.5%、2.0%，玄武巖纖維表面出現(xiàn)較多顆粒附著直至纖維表面被覆蓋并形成凸起。

2.2 硅烷偶聯(lián)劑改性玄武巖纖維的FTIR分析

圖4所示為玄武巖纖維經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、A171改性前后的FTIR光譜圖，在改性前的玄武巖纖維FTIR光譜中，玄武巖纖維的特征峰主要存在于3350、850、715 cm-1附近，其中在3350 cm-1處的寬峰為纖維結(jié)構(gòu)中—OH伸縮振動(dòng)，對(duì)應(yīng)于纖維表面的Si—OH。在850、715 cm-1處

左右的吸收峰為典型的Si—O和Si—OH的伸縮振動(dòng)峰，說明玄武巖纖維的主要成分為SiO2。而經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、A171處理后，對(duì)比可以看出玄武巖纖維在3350 cm-1處附近的吸收峰強(qiáng)度變小，這應(yīng)該是歸因于硅烷偶聯(lián)劑處理后的玄武巖纖維表面羥基數(shù)量減少，硅烷偶聯(lián)劑的活性基團(tuán)與玄武巖纖維表面—OH結(jié)合。在2920 cm-1和2850 cm-1左右出現(xiàn)的特征峰是由于C—H對(duì)稱和

反對(duì)稱伸縮振動(dòng)。在1430 cm-1處附近可見Si—CH2 彎曲振動(dòng)峰。1093 cm-1和1048 cm-1處附近的振動(dòng)峰分別是由Si—O—C和Si—O拉伸振動(dòng)形成的。這些結(jié)果清楚地表明，3種硅烷偶聯(lián)劑對(duì)玄武巖纖維的改性是成功的。

圖5示出硅烷偶聯(lián)劑改性玄武巖纖維的作用機(jī)制圖。硅烷偶聯(lián)劑是指將兩種不同化學(xué)特性的水解基團(tuán)X和有機(jī)基團(tuán)Y連接到同一硅原子的化合物。硅烷偶聯(lián)劑水解形成硅醇，硅醇進(jìn)行縮聚，生成含有機(jī)基團(tuán)的低聚硅氧烷；玄武巖纖維表面的羥基與含有機(jī)基團(tuán)的低聚硅氧烷反應(yīng)形成氫鍵，并與失水干燥后的玄武巖纖維形成共價(jià)鍵相連，從而實(shí)現(xiàn)了硅烷偶聯(lián)劑對(duì)玄武巖纖維的接枝。由于硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、A171一邊側(cè)鏈上的甲氧基和乙氧基都會(huì)在水解過程中被羥基取代，所以硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、A171另一邊側(cè)鏈上不同的有機(jī)基團(tuán)會(huì)對(duì)玄武巖纖維的改性效果產(chǎn)生不同的影響。KH550側(cè)鏈上的有機(jī)基團(tuán)為氨基，KH560側(cè)鏈上的有機(jī)基團(tuán)為環(huán)氧基，A171側(cè)鏈上的有機(jī)基團(tuán)為乙烯基。

2.3 硅烷偶聯(lián)劑改性對(duì)復(fù)合材料界面結(jié)合效果的影響

圖6示出不同種類硅烷偶聯(lián)劑改性玄武巖纖維增強(qiáng)乙烯基酯樹脂復(fù)合材料截面。由圖6可知，復(fù)合材料的界面結(jié)合效果在硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、A171改性處理后均得到改善，未使用硅烷偶聯(lián)劑改性時(shí)，纖維與樹脂間存在較大間隙，界面結(jié)合效果較差。而在硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、

A171作用下，硅烷偶聯(lián)劑會(huì)接枝吸附于玄武巖纖維表面并形成共價(jià)鍵，乙烯基酯樹脂的有機(jī)高聚物分子會(huì)與硅烷偶聯(lián)劑的有機(jī)基團(tuán)Y反應(yīng)并相互連接，使玄武巖纖維與乙烯基酯樹脂通過硅烷偶聯(lián)劑相互結(jié)合得更加緊密，作用機(jī)制如圖7所示。在本文實(shí)驗(yàn)條件中，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、A171質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時(shí)，玄武巖纖維與乙烯基酯樹脂的界面結(jié)合狀況改善明顯。

2.4 硅烷偶聯(lián)劑改性對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響

不同種類不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)硅烷偶聯(lián)劑改性玄武巖纖維增強(qiáng)乙烯基酯樹脂復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度如圖8所示。彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度擬合曲線方程及其相關(guān)系數(shù)如表1和表2所示。

觀察圖8和表1、表2可知，玄武巖纖維經(jīng)不同種類不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)硅烷偶聯(lián)劑改性后，不同程度地提升了復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度擬合曲線的皮爾遜相關(guān)系數(shù)R的絕對(duì)值近似于1，表明擬合曲線近似呈一元二次

方程關(guān)系，呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。結(jié)合圖2和圖6，可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硅烷偶聯(lián)劑改性后的玄武巖纖維表面出現(xiàn)較為均勻的顆粒排列，有一定的裂紋和溝壑，增加了纖維的粗糙度，且硅烷偶聯(lián)劑與纖維和樹脂進(jìn)行了充分反應(yīng)，改善了玄武巖纖維與乙烯基酯樹脂的界面結(jié)合效果，因此復(fù)合材料的力學(xué)性能達(dá)到最好。但當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時(shí)，玄武巖纖維與乙烯基酯樹脂結(jié)合狀況較差；當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高時(shí)，硅烷偶聯(lián)劑覆蓋纖維表面并形成多層弱界面層，阻礙了玄武巖纖維與乙烯基酯樹脂的結(jié)合。

經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的KH550改性后，玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度達(dá)到了306.73、163.41 MPa，相比于未改性時(shí)提升了16.71%、10.13%。經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的KH560處理后，玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度達(dá)到了302.12、161.49 MPa，相比于未改性時(shí)提升了14.96%、8.84%。經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的A171改性后，玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度達(dá)到了298.53、159.37 MPa，相比于未改性時(shí)提升了13.59%、7.41%。3種硅烷偶聯(lián)劑對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的提升幅度依次為KH550、KH560、A171。這是由于3種硅烷偶聯(lián)劑側(cè)鏈上的有機(jī)基團(tuán)不同所導(dǎo)致改性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能的差異。KH550中含有氨基，氨基極性強(qiáng)、表面能大，能夠與乙烯基酯樹脂的羥基相互反應(yīng)并形成共價(jià)鍵相連。KH560中的環(huán)氧基也可與乙烯基酯樹脂的羥基發(fā)生反應(yīng)起到連接纖維與樹脂的作用。A171中不飽和碳碳雙鍵可與乙烯基酯樹脂不飽和雙鍵反應(yīng)并相互連接，但整體的處理效果不如KH550、KH560。

3 結(jié) 論

通過研究不同種類不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)硅烷偶聯(lián)劑改性對(duì)玄武巖纖維增強(qiáng)乙烯基酯樹脂復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，得出如下結(jié)論：

a）玄武巖纖維經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性后，硅烷偶聯(lián)劑接枝于玄武巖纖維表面，使表面變得粗糙并增加了纖維的表面化學(xué)活性，形成了一層傳輸應(yīng)力的界面層，提升了玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。

b）在本實(shí)驗(yàn)條件下，玄武巖纖維經(jīng)過不同種類不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)硅烷偶聯(lián)劑改性后，制作的復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度均得到不同程度的提升，彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度擬合曲線的皮爾遜相關(guān)系數(shù)R的絕對(duì)值近似于1，表明擬合曲線近似呈一元二次方程關(guān)系，呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。

c）經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的KH550改性后，玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度相比于未處理時(shí)提升了16.71%、10.13%。經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的KH560改性后，玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度相比于未改性時(shí)提升了14.96%、8.84%。經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的A171改性處理后，玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度相比于未改性時(shí)提升了13.59%、7.41%。3種硅烷偶聯(lián)劑對(duì)復(fù)合材料的改性效果從大到小依次為KH550、KH560和A171。

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Effects of silane coupling agent modification on the mechanical properties of basalt fiber-reinforced vinyl ester resin composites

LUO Xuanyao1， WEI Yuehai1，2， MA Leilei1，2， TIAN Wei1，2， ZHU Chengyan1，2

（1.College of Textile Science and Engineering （International Institute of Silk）， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China;

2.Zhejiang Sci-Tech University Huzhou Research Institute Co.， Ltd.， Huzhou 313000， China）

Abstract：

Fiber-reinforced resin matrix composites have developed rapidly in recent years. Their overall properties are not only related to the properties of resins and fibers， but also closely related to the interface between resins and fibers. When the composite is loaded， the interface will transfer the stress of the matrix to the reinforced fiber in the form of shear stress. Therefore， fiber-reinforced composites require excellent interface phases so that the matrix can effectively transfer load to the fiber. The appropriate modification method can improve the interface and mechanical properties of the composites. The operation steps of silane coupling agent modification are relatively simple， and the fiber will not be damaged during modification. There are hydroxyl groups on the surface of the basalt fiber， so the use of silane coupling agents can build a bridge between the basalt fiber and resin matrix.

In order to improve the interfacial bonding property ofthe basalt fiber and vinyl ester resin， silane coupling agents KH550， KH560 and A171 with a respective mass fraction of 0.5%， 1.0%， 1.5% and 2.0% were used to modify the basalt fiber， and basalt fiber-reinforced vinyl ester resin composites were prepared by the molding process. The scanning electron microscope， infrared spectrometer and universal testing machine were used to test and analyze the surface micro morphology and chemical structure of basalt fibers and the mechanical properties of composite materials， and to explore the modification mechanism of silane coupling agents with different kinds and concentrations， providing theoretical support for their application in engineering practice. The research results show that after the basalt fiber is modified by the silane coupling agent， the silane coupling agent is grafted on the surface of the basalt fiber， which makes the surface rough and increases the surface chemical activity of the fiber， forming an interface layer to transmit stress， and improving the bending strength and impact strength of basalt fiber-reinforced composites. The absolute value of Pearson correlation coefficient R of bending strength and impact strength fitting curves is approximately 1 after the basalt fiber is modified by silane coupling agents with different kinds and different mass fractions， which indicates that the fitting curve is approximately a quadratic equation with one variable， showing a trend of first increasing and then decreasing. The basalt fiber modified by silane coupling agents KH550， KH560 and A171 with a mass fraction of 1% has the best interface bonding with vinyl ester resin， and the flexural strength of the modified basalt fiber-reinforced composite is respectively 16.71%， 14.96% and 13.59% higher than that of the unmodified composite; the impact strength increases by 10.13%， 8.84% and 7.41%. With the experimental results taken into consideration comprehensively， the modification effect of KH550 is the largest， followed by that of KH560， and that of A171 is the smallest.

In this paper， basalt fibers were modified by silane coupling agents KH550， KH560， and A171 with different mass fractions， and the mechanical properties of their reinforced vinyl ester resin composites were analyzed to study the modification effect of silane coupling agents， and the best type and concentration of silane coupling agents were given， playing a certain guiding role in improving the interfacial bonding properties and mechanical properties of composites.

Keywords：

basalt fiber; vinyl ester resin; compound material; silane coupling agent; mechanical property