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聚多巴胺改性碳纖維增強尼龍6復合材料的界面性能

1464   編輯：中冶有色網   來源：王剛,杜雷雷,繆自強,錢凱成,杜向博文,鄧澤婷,李仁宏  
2024-04-16 16:56:56
碳纖維是一種高強度、低密度、高模量比無機纖維材料，具有良好的耐磨性、耐熱性和耐酸堿性，是熱固性和熱塑性復合材料的重要增強材料[1~6] 與熱固性塑料相比，熱塑性塑料不需固化、毒性小、易回收和可規?；a，在汽車制造、航空航天、電子電器、體育設施以及家用電器等領域得到廣泛的應用[7~9] 碳纖維增強復合材料的性能取決于碳纖維與樹脂基體之間的界面結合程度，對其應力傳遞效率和力學性能有重要的影響[10,11] 但是，碳纖維表面光滑并具有化學惰性，與熱塑性基體間界面的相容性較差，使界面結合力較小[12] 因此，必須提高界面性能以制備出高性能碳纖維增強復合材料 改善纖維表面的極性、粗糙度以及表面的活性，可提高纖維與熱塑性基體之間的界面結合力[13] Shang L等[14]用四步法在碳纖維(CF)表面原位聚合接枝衣康酸，使其均勻地覆蓋在CF表面以提高CF表面粗糙度和增加活性官能團，使碳纖維增強環氧樹脂復合材料(CF/EP)的界面剪切強度提高89.5% Yan F等[15]用兩步電沉積法在CF表面同時沉積銅(Cu)和碳納米管(CNT)，制備出的CF/EP復合材料的導電和導熱性能優異，且其層間剪切強度(ILSS)提高34.5% 董廣雨等[16]用超聲波聯合雙氧水對連續碳纖維(CCF)進行表面氧化處理，再以聚酰胺(PA)為基體熱壓制備連續碳纖維增強聚酰胺樹脂復合材料， CCF表面的粗糙程度和活性官能團數量顯著增加，層間剪切強度提高36.8% Cho等[17]用原位界面聚合法制備以?；裙δ芑疓O(AGO)和碳納米管為混合填料的聚酰胺66(PA66)/碳纖維(CF)復合材料，其界面剪切強度、拉伸強度和存儲模量分別提高160%、136%和300%；氫鍵和AGO-CNT引起的機械聯鎖效應使CF和PA66之間產生優越的界面結合，有利于能量吸收和負載轉移 Kim J等[18]用低溫常壓等離子體處理碳纖維表面，提高碳纖維表面的粗糙度和表面活性，制備出具有優良界面附著力的CF/EP Zhang C等[19]用化學氣相沉積法在碳纖維表面沉積一層CNT，顯著提高碳纖維與樹脂之間的接觸面積，CF/EP復合材料的界面剪切強度提高153% 但是，上述方法的制備過程復雜，且易損傷纖維結構和強度 鑒于此，本文采用簡單的一步浸漬法制備聚多巴胺(PDA)改性碳纖維，將表面活化的CF與尼龍6(PA6)樹脂結合制
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復合材料 碳纖維
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