碳纤维布表面处理对酚醛树脂复合材料力学性能的影响

以碳纤维布(CB)为增强相,丁苯橡胶为增韧剂,酚醛树脂(PF)为基体,通过模压成型工艺制得了PF/CB复合材料,研究了CB表面处理方式、丁苯橡胶含量及加工成型温度对PF/CB复合材料的界面结合及力学性能的影响。结果表明,丙酮处理CB、氧化处理CB及加工成型温度的提高都能改善纤维与基体的结合程度,提高界面结合力。但氧化处理CB随着加工成型温度的提高,易断裂,对复合材料的增强作用有所减弱。丁苯橡胶加入量为12%时PF的加工及冲击性能为最佳。     

酚醛树脂/混酸处理碳纳米管复合材料的制备与性能

本文对碳纳米管进行了酸氧化处理,并对酸氧化处理前后碳纳米管进行了红外和扫描电镜分析,发现酸氧化处理后的碳纳米管变疏松了,杂质也被有效地去除,并且在碳纳米管上引入了羧酸基、羟基等基团。采用溶液聚合法合成了酸氧化碳纳米管改性的酚醛树脂,采用FT-IR对树脂结构进行了表征,复合材料的冲击强度、剪切强度都呈现先增加后降低的趋势,当酸氧化碳纳米管含量为1.5 wt.%时,复合材料的冲击强度、剪切强度最大,分别为271KJ•m-2、72MPa,比改性前分别提高了41KJ•m-2、17MPa。     

剑麻纤维/酚醛树脂复合材料力学性能的研究

采用剑麻纤维(SF)与酚醛树脂(PF)混合、辊炼、模压成型,制备SF/PF复合材料,并对其复合材料的冲击强度、弯曲强度、弯曲模量等进行测试。结果表明,剑麻纤维的表面处理方式、纤维的含量、纤维的长度以及与玻璃纤维混杂对复合材料体系力学性能影响较大。     

碳纳米管改性双马来酰亚胺/碳纤维复合材料力学性能研究

采用碳纳米管（CNTs）改性双马来酰亚胺（BMI）／碳纤维（CF）复合材料,通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）和透射电镜（TEM）等手段分析了CNTs表面处理工艺对其结构的影响。分析研究了CNTs加入量对复合材料力学性能的影响。结果表明,随着CNTs的加入,体系的力学性能得到了不同程度的提高,当CNTs加入的质量分数为1％时,体系的层间剪切强度和弯曲强度分别提高51、4％和10．1％。     

碳纳米管预处理方法对天然橡胶/纯化碳纳米管复合材料力学性能的影响

纯化后的碳纳米管(CNT)分别经过球磨、表面活性剂十二烷基苯磺酸钠或分散-黏合体系预处理,再与100份(质量)天然橡胶(NR)混炼,可制备NR/纯化CNT复合材料。结果表明,纯化CNT直接与NR混炼,前者在NR中的分散效果不好,二者的界面结合欠佳。纯化CNT经球磨后,团聚程度增加,对复合材料力学性能影响不大。经表面活性剂十二烷基苯磺酸钠处理后的纯化CNT,内聚能下降,用差示扫描量热法(DSC)测定复合材料的DSC曲线表明,复合材料的结晶熔融峰面积增大,力学性能降低。用分散-黏合体系处理纯化CNT,可同时提高纯化CNT在橡胶中的分散效果及界面黏合性,试样结晶熔融峰变得不明显,因此该复合材料的邵尔A型硬度提高,拉伸强度、300％定伸应力和撕裂强度等优于其他试样。     

PA6/碳纳米管复合材料的力学性能与结构

研究了碳纳米管的加入对PA6复合材料的力学性能的影响。并用扫描电镜和特性粘数法对结构与性能的关系进行了初步探讨，结果表明，碳纳米管的加入提高了PA6的强度，此时碳纳米管能够以纳米状态均匀地分布在基体中，碳纳米管在原位复合过程中没有对高分子链段的增长带来负面影响，反而使PA6的聚合程度略有增大。     

碳纳米管抗自由基效应对复合材料力学性能的影响

为了改善玻璃纤维(GF)/乙烯基酯树脂(VER)复合材料的力学性能,将碳纳米管(CNTs)加入其中制得了碳纳米管/玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料。然而,分别加入0.4wt%、0.8wt%、1.2wt%碳纳米管后,主要由基体贡献的层间剪切强度和纵向压缩强度分别从52.32MPa和258.34MPa下降到45.14MPa、50.11MPa、42.14MPa和240.99MPa、257.87MPa、235.27MPa,表明了碳纳米管的抗自由基效应对乙烯基酯树脂固化反应的抑制作用。通过添加另一种较高温分解的引发剂BPO进行补偿,其层间剪切强度和纵向压缩强度又分别提升到63.25MPa、70.35MPa、60.57MPa和299.12MPa、318.54MPa、280.11MPa。动力机械热分析(DMA)也得到一致的结果,进一步证实了碳纳米管的抗自由基效应对复合材料力学性能的负面影响。     

表面改性对酚醛树脂/氧化石墨烯复合材料的力学性能与摩擦性能的影响

采用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯(GO)进行表面改性,制备改性的氧化石墨烯(MGO),采用FTIR和XRD对MGO进行结构表征,通过共混、混炼、模压成型工艺制备酚醛树脂(PF)/MGO复合材料,研究GO的表面改性对PF复合材料的力学性能、动态力学性能和摩擦性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的磨损表面进行形貌分析。结果表明:GO的表面改性对提高PF复合材料的力学和动态力学性能、摩擦学性能具有明显效果,相比于未改性的PF/GO复合材料,其冲击强度提高了24.32%,弯曲强度提高了10.95%,弯曲模量提高了21.21%,松弛模量提高了42.22%,形变率降低了40.79%,同时改性的PF/MGO复合材料具有较高的摩擦系数和磨损率;扫描电镜观察结果显示,复合材料的磨损表面显得平整、光滑。     

碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能影响因素的研究

本文研究了碳纳米管在环氧树脂中的分散方式及碳纳米管长度对环氧树脂复合材料力学性能的影响,并对单壁与多壁碳纳米管分别制备的环氧树脂复合材料的力学性能进行了分析探讨。本实验条件如下:搅拌时间为8h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比1h时增加41%、22%和38%;超声波处理时间为4h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比处理1h时增加143%、30%和45%,但超声波处理时间不宜过长,否则会破坏碳纳米管表面,导致性能下降。短碳纳米管在环氧树脂中的分散性较好,对环氧树脂复合材料的增强效果较好。长碳纳米管对提高复合材料的韧性有利。与长度为50μm时相比,碳纳米管长度为2μm时制备的环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度高49.2%和45.3%,但断裂伸长率低33%。与单壁碳纳米管相比,多壁碳纳米管与环氧树脂的界面结合力更好,更适于做环氧树脂增韧材料。相同实验条件下多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的冲击强度、断裂伸长率和拉伸强度较单壁碳纳米管/环氧树脂复合材料可分别提高31%、24%和28%。     

环氧树脂/石墨烯/多壁碳纳米管复合材料力学性能研究

以环氧树脂(EP)为基体、石墨烯(GNP)和多壁碳纳米管(MWCNT)为增强材料制备了EP/GNP/MWCNT纳米复合材料,通过拉伸试验考察了GNP与MWCNT的混合比例对复合材料力学性能的影响。结果表明:当GNP与MWCNT的总添加量为0.3%、混合比例为50:50时,EP/GNP/MWCNT纳米复合材料的综合力学性能达到最佳,此时复合材料的弹性模量、拉伸屈服强度、拉伸断裂强度、破坏应变等均达到或接近最大值。     

碳纳米管的氨基化对环氧树脂力学性能的影响

研究了三乙烯四胺(TETA)修饰的多壁碳纳米管(MWNT)对环氧树脂(EP)/MWNT复合材料力学性能的影响。结果显示,氨基化的短MWNT表面的TETA含量较高,修饰效果较好,在EP中分散性较好。添加1%左右的氨基化短MWNT复合材料的冲击强度、断裂伸长率、拉伸强度和弯曲强度较纯EP分别提高了163%、345%、80%和31%;氨基化的长MWNT比短MWNT复合材料的冲击强度和断裂伸长率分别高18.4%和10.2%;拉伸强度和弯曲强度则分别低4.2%和5.3%。     

环氧树脂/碳纤维/绢云母复合材料性能研究

采用环氧树脂(EP)与短碳纤维(SCF)通过熔融共混法制得体积电阻率较低的EP/SCF复合材料,其渗滤阈值为10%。再以EP/SCF(67/25)复合材料的配比为基准,加入不同质量份的经2%硬脂酸改性的绢云母,制备出EP/SCF/绢云母复合材料。实验结果表明,当EP、SCF、绢云母的质量比为67∶25∶10时,复合材料的体积电阻率为2.25×108Ω·cm,拉伸强度、拉伸弹性模量和冲击强度比EP分别提高了78.5%、57.5%和43.6%。     

碳纳米管改性氰酸酯树脂/碳纤维复合材料研究

采用多壁碳纳米管(MWNTs)为改性剂,对环氧树脂/双酚A型氰酸酯树脂体系进行增韧改性。以该改性体系制备了碳纳米管改性氰酸酯树脂/碳纤维复合材料。研究了MWNTs加入量对复合材料力学性能的影响,利用动态力学分析仪和扫描电子显微镜分别对该复合材料的耐热性及微观形貌进行了分析。结果表明,MWNTs的加入能明显地改善复合材料的耐热性和力学性能,当MWNTs的含量为1份和1.5份时,复合材料的层间剪切强度和弯曲强度分别提高约31%和23%。     

环氧树脂/PBO纤维复合材料性能研究

对环氧树脂(EP)/聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)纤维复合材料的性能进行初步研究。结果表明,用浓度70%的甲基磺酸(MSA)溶液对PBO纤维表面进行处理,可改善PBO纤维与EP基体的粘结强度,但同时使PBO纤维的拉伸性能降低;对PBO纤维处理2h后,以胺类固化剂固化的EP/PBO纤维复合材料的层间剪切强度比处理前提高41%,以酸酐固化剂固化的EP/PBO纤维复合材料的层间剪切强度比处理前提高48%;前者的层间剪切强度大于后者。     

碱处理对酚醛树脂/剑麻纤维复合材料性能的影响

用碱处理方法对剑麻纤维(SF)进行表面改性,再与酚醛树脂(PF)混合、塑炼、模压成型,制备了PF／SF复合材料,对其冲击强度、弯曲强度、耐磨性、吸水性及热性能进行测试,借助偏光显微镜和扫描电子显微镜观察、分析了复合材料的形态结构。结果表明,经碱处理的SF提高了PF／SF复合材料的综合性能,其原因与界面作用得到加强有关。     

碳纳米管/环氧复合材料研究现状和发展动态

介绍了碳纳米管/环氧树脂复合材料在国内外的发展现状。简单讨论了在制备工艺中存在的问题和发展前景。     

碳纳米管改性酚醛树脂的研究

研究了碳纳米管改性酚醛树脂的制备方法，以及碳纳米管预处理方法和碳纳米管用量对酚醛树脂性能的影响，并用透射电子显微镜（TEM）和热分析仪（TG）测得其微观结构和热性能。结果表明，碳纳米管能显著提高酚醛树脂耐热性。     

乙二胺修饰的碳纳米管对环氧树脂力学性能的影响

利用乙二胺对多壁碳纳米管(MWNTs)进行化学修饰,并制备碳纳米管/环氧树脂复合材料,研究了乙二胺修饰的碳纳米管对碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能的影响。实验表明,碳纳米管经乙二胺修饰后,改善了它在环氧树脂中的分散性,提高了环氧树脂复合材料的力学性能。氨基化碳纳米管用量达1.0%时,复合材料的冲击强度、断裂伸长率、拉伸强度和弯曲强度分别较纯环氧树脂提高200%、275%、48%和30%。     

碳纤维增强铸型尼龙力学性能研究

考察了碳纤维的表面处理及加入量对碳纤维增强铸型（CFRMC）尼龙力学性能的影响。并且X射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）对纤维表面和CFRMC尼龙表面进行了研究。     

碳纳米管改性双马来酰亚胺树脂体系的性能

采用原位聚合法将碳纳米管(CNTs)与双马来酰亚胺(BMI)复合制备BMI/CNTs复合材料,通过差示扫描量热仪分析了CNTs的用量对BMI树脂体系反应活性的影响。研究了CNTs的用量对复合材料静态力学性能、动态力学性能及耐湿热老化性能的影响。结果表明,随着CNTs用量的增多,体系的反应活性呈降低趋势,而力学性能、耐湿热性能均有所提高;当CNTs质量分数为1.5%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度分别提高了近63.1%和10%,其后随CNTs用量的增大均略有下降。