上浆剂类型对碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料性能影响

本文研究了乙烯基酯树脂固化工艺,并根据固化工艺制备出不同上浆剂的碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料,并对复合材料进行了力学性能和热稳定性能测试,结果表明水性聚氨酯上浆剂碳纤维较水性环氧上浆剂碳纤维制备的碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料拉伸强度提升了16%,弯曲强度提高10%,层间剪切强度提高19%,并采用扫描电镜(SEM)分析了两种上浆剂碳纤维制备的碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料的层间剪切断面的表面形态,发现聚氨酯上浆剂的碳纤维能够与乙烯基酯树脂有更好的界面结合性能。     

美先进复合材料研究所启动乙烯基树脂/碳纤维复合材料优化项目

正美国先进复合材料创新制造研究所将联合亚什兰、卓尔泰克、麦可门等企业,密歇根州立大学、Dayton大学等高等院校,以及美国能源部启动新的科研项目。该项目旨在通过优化乙烯基树脂和纤维上浆剂的性能,开发高性能的碳纤维复合材料。     

耐高温PPBES溶液型碳纤维上浆剂的制备及性能

碳纤维增强高性能树脂基复合材料具有质轻、耐腐蚀性、力学强度高等特点,提升树脂与纤维界面强度可以优化复合材料综合性能。利用杂萘联苯聚芳醚树脂所具有的优异溶解性,选择氯仿∶N-甲基吡咯烷酮=2∶8混合溶液作为溶剂,制备耐高温溶液型上浆剂。通过对碳纤维进行上浆操作,在碳纤维表面包覆杂萘联苯聚芳醚砜树脂基团,纤维表面活性增加,当溶液上浆剂质量浓度为1.0%～1.5%时,树脂在碳纤维表面分散性较好,通过对比使用不同上浆剂的碳纤维增强树脂基复合材料的界面性能,使用浓度为1.5%的溶液上浆剂处理后的碳纤维相较于脱浆碳纤维,玻璃化转变温度从未处理的214℃提升至223℃,损耗因子从未处理的0.38下降到0.33,所制备的复合材料弯曲强度提升了12.0%,层间剪切强度提升了11.1%,证明溶液型上浆剂的使用提升了纤维与树脂间的界面性能。综上,溶液型上浆剂的使用能够提升碳纤维的表面活性,进而提升复合材料的弯曲强度、界面剪切强度,且提升效果优于市售常见环氧上浆剂,加工方便,有着广阔的市场应用前景。     

碳纤维对环氧树脂固化反应过程的影响

以一种中温固化和一种高温固化环氧树脂体系为研究对象,采用差示扫描量热法(DSC)和红外光谱法(IR)对树脂及其碳纤维预浸料的固化反应过程进行了研究,重点考察了碳纤维种类及其表面化学特性对树脂固化反应的影响。结果表明,T300和CCF-1碳纤维对环氧E-51/咪唑体系的固化速度有加速作用,尤其在较低升温速率和较低恒温温度的情况下加速作用更为明显;对于环氧E-51/DDS体系,T300使树脂的固化速度增大,在较低升温速率和较低恒温温度的情况下表现更为明显,而CCF-1对该树脂体系的固化速度没有明显影响,这种差异与两种碳纤维上浆剂所含有的活性基团不同有关,纤维表面上浆剂中的活性基团参与了树脂的固化反应,从而影响树脂固化过程,因此复合材料固化过程的控制需要考虑碳纤维上浆剂对树脂固化反应的影响。     

乳化剂对耐高温热塑性水分散乳液上浆剂性能的影响

在本项工作中,选用不同的表面活性剂,通过乳液/溶剂蒸发法制备杂萘联苯共聚芳醚砜(PPBES)水分散乳液上浆剂,以改善高性能热塑性复合材料中碳纤维与PPBES树脂之间的界面相容性。为获得最佳上浆效果,研究了PPBES浓度、表面活性剂种类及浓度对上浆剂平均粒径的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)对上浆剂的成膜能力进行了分析,并研究了上浆处理对碳纤维性能的影响,结果表明:上浆后碳纤维制备的CFs/PPBES复合材料弯曲强度高达1781 MPa,相对于未上浆CFs制备的复合材料弯曲强度提高了15.6%,界面剪切强度提升了5.0%。     

碳纤维上浆剂的研究进展

碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)具有高的比模量、比强度、耐腐蚀等优异性能,近年来被广泛应用于航空航天、船舶、风力发电等领域.由于碳纤维表面非极性、活性基团极少等原因导致与基体树脂界面结合差,进而影响CFRP的整体力学性能,因此研发适用于不同树脂的上浆剂具有重大意义.文中综述了近年来适用于不同树脂基体(环氧树脂、乙烯基...     

碳纤维热塑性上浆剂研究进展

本文介绍了国内外碳纤维上浆剂状况和碳纤维上浆工艺,重点总结了针对热塑性树脂基体开发的三种碳纤维上浆剂(溶剂型热塑性上浆剂、水溶性热塑性上浆剂和乳液型热塑性上浆剂),并对三种碳纤维上浆剂的优缺点进行了归纳。最后,对热塑性上浆剂的研究进行了展望。     

国内外碳纤维上浆剂研究现状

本文分析了碳纤维上浆剂的研究现状，概述了上浆剂的种类、性质及上浆量对复合材料层间剪切强度的影响；同时也总结了上浆处理中碳纤维表面性质及树脂基体性能对复合材料层间剪切强度的影响。     

碳纤维上浆改性及其增强聚合物材料研究进展

介绍了针对不同树脂基体制备碳纤维(CF)上浆剂的方法,并探讨CF上浆改性对CF增强聚合物基复合材料(CFRPC)界面性能及力学性能的影响。根据不同树脂基体类型综述了CF表面上浆后增强环氧树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜及聚酰亚胺等聚合物材料的力学性能和界面粘结强度的变化情况。最后指出,针对不同树脂基体开发专用上浆剂,在CF生产过程中采用专用上浆剂对CF进行上浆处理,以实现CF生产完成后即可制备界面性能和力学性能优异的CFRPC,是CF上浆改性研究的未来发展方向。     

碳纤维/聚苯并(噁)嗪复合材料的界面与力学性能的关系研究

本文采用含不同上胶剂的碳纤维与苯并(噁)嗪树脂复合,制备碳纤维/聚苯并(噁)嗪单向复合材料,研究了碳纤维表面上胶剂对于复合材料的层间剪切强度(ILSS)、弯曲性能、断口形貌及动态机械性能的影响.结果表明,含有环氧树脂上胶剂的碳纤维/苯并(噁)嗪树脂基复合材料(EPCF/PBZ)的ILSS和弯曲性能优于含非环氧类树脂上胶剂的碳纤维/苯并(噁)嗪树脂基复合材料(VECF/PBZ)和不含上胶剂的碳纤维/苯并(噁)嗪树脂基复合材料(USCF/PBZ).环氧树脂上胶剂改善了纤维与苯并(噁)嗪树脂的粘结性能,使复合材料的内耗峰峰高降低,能量损耗减小.电镜照片同样验证了这一结果.     

IACMI、杜邦等开发新型碳纤维增强热塑性半预浸材料

正美国先进复合材料制造创新研究所(IACMI),是一家致力于推动美国复合材料及工艺开发的公私合营机构。5月15日,IACMI宣布由杜邦公司(Du Pont)主持,IACMI、Fibrtec公司(美国亚特兰大)和普渡大学(Purdue University)参与的研发项目第一阶段顺利完成。第一阶段研究成果是开发出了一种新型的碳纤维复合材料成型     

中国塑料专利

<正>专利名称:一种聚烯烃树脂基复合材料用碳纤维及其制备方法申请公布号:CN109722743A申请公布日:2019.05.07本发明公开了一种聚烯烃树脂基复合材料用碳纤维及其制备方法,其制备过程包括:聚合、纺丝、预氧化、低温炭化、高温炭化、表面处理、水洗、上浆前干燥、上浆、上浆后干燥、卷绕收丝生产工序。其中,上浆时采用聚烯烃树脂基悬浮液上浆剂;所述聚烯烃树脂基悬浮液上浆剂由聚烯烃树脂粉末、聚丙烯酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和去离子水组成;按照固体组分     

碳纳米材料在碳纤维上浆剂中的应用

简述了碳纤维上浆剂的分类及作用,重点介绍了碳纳米材料在碳纤维上浆剂中的应用,包括碳纤维上浆剂中碳纳米材料对上浆剂稳定性、碳纤维表面特性及碳纤维复合材料界面性能的作用。碳纤维上浆剂可分为溶剂型、乳液型、水溶性上浆剂,采用上浆法可以通过碳纤维上浆工序直接将碳纳米材料引入碳纤维表面。通过对上浆剂中的碳纳米材料进行改性,引入带同种电荷的官能团,可降低上浆剂乳胶粒子的团聚,提高上浆剂的稳定性,增加碳纤维表面粗糙度和改变碳纤维表面化学组成,增强碳纤维复合材料界面的物理锚定作用与化学键合作用,提高碳纤维复合材料的界面性能。指出通过化学键将改性碳纳米材料接枝到上浆剂主浆料分子上,可以缓解碳纳米材料的团聚,使碳纳米材料更均匀地包裹在碳纤维表面,进一步改善碳纤维表面特性和复合材料界面性能,这是未来碳纳米材料上浆剂研究的重要方向之一。     

一种耐高温的乳液型碳纤维上浆剂及其制备方法和用途

正本发明公开了一种耐高温的乳液型碳纤维上浆剂及其制备方法和用途,该耐高温的乳液型碳纤维上浆剂含有2%~40%的耐高温的环氧树脂、0~97.5%的水和0.5%~15%的表面活性剂,所述耐高温的环氧树脂是指分子中含有至少两个环氧基的化合物。本发明的上浆剂具有耐高温的特性,用本发明的上浆剂上浆的碳纤维,在制成碳纤维复合材料后,碳纤维与基体树脂之间起到界     

热塑性碳纤维上浆剂的研究进展

碳纤维增强热塑性树脂基复合材料具有优异的韧性和抗冲击性能,以及预浸料无贮存时间限制、成型周期短、易回收再利用等诸多优势,在军、民用领域具有巨大的应用前景。界面是决定复合材料综合性能的关键因素之一,热塑性上浆剂是目前制约碳纤维热塑性复合材料成型和使役性能的关键瓶颈。总结了碳纤维与热塑性树脂基体的界面作用机理,介绍了热塑性碳纤维上浆剂的作用、类型、制备方法及性能。     

聚丙烯/短切碳纤维复合材料的界面相容性与力学性能的研究

环氧树脂上浆的市售碳纤维(CF)与聚丙烯(PP)相容性较差,影响PP/CF复合材料的性能。通过上浆与无上浆的T700短切CF制备PP/CF复合材料,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为相容剂与PP/CF制备PP/CF/PP-g-MAH复合材料。研究含有不同上浆剂的CF对复合材料的界面相容性和力学性能的影响。结果表明:中复神鹰上浆剂使复合材料相容性提升,结晶度下降,冲击强度提高;添加PP-g-MAH后,上浆剂与其相容性良好,提高复合材料的界面结合性、拉伸强度与冲击强度。东丽上浆剂对复合材料的结晶度无明显影响,但提高复合材料的冲击强度;添加PP-g-MAH后,上浆剂与其相容性较差,较无上浆复合材料,上浆复合材料界面结合性降低,导致拉伸强度与冲击强度略微下降。     

环氧树脂上浆剂对PAN基碳纤维性能的影响

分别以KD-213,YD-128环氧树脂、复合环氧树脂及油酸酰胺改性的复合环氧树脂(改性环氧树脂)为主体的上浆剂对聚丙烯腈基碳纤维(PANCF)进行上浆,对上浆纤维的加工性能、表面形貌及其界面剪切强度(IFSS)进行了研究。结果表明:上浆剂改善了PANCF的耐磨性、毛丝量、耐水性及其复合材料的IFSS。其中改性环氧树脂上浆剂为最佳,可在PANCF表面形成一层完整的柔韧性光滑薄膜,上浆后的PANCF的耐磨次数为1887,毛丝量为0.14mg,吸水率小于等于0.005%,复合材料IFSS较未上浆纤维提高38.5%,达87.26GPa。     

乙烯基树脂型浸润剂对玄武岩纤维和玻璃纤维复合材料的影响

介绍了两类乙烯基树脂型成膜剂乳液、水溶性抗静电剂的合成以及对应两类乙烯基树脂型玄武岩纤维和玻璃纤维浸润剂的配制,对玄武岩纤维原丝、无捻粗纱和玻璃纤维无捻粗纱的可燃物含量及拉伸强度等性能进行了检测评估。分别使用环氧树脂和乙烯基树脂拉制玄武岩纤维复合筋并测试复合筋的力学性能,利用环氧树脂和乙烯基树脂基体,研究环氧树脂型浸润剂和乙烯基树脂型浸润剂对玻璃纤维浸胶纱力学性能的影响。试验结果表明浸润剂改变玄武岩纤维和玻璃纤维与树脂基体的相容浸润性,从而提高树脂纤维复合材料的力学性能高达40%。     

碳纤维上浆剂及其对复合材料界面性能的影响研究进展

首先介绍了碳纤维上浆剂的作用及分类,将上浆剂主要分为溶液型、乳液型、水溶型3类并指出了各自的特点。然后综述了上浆剂的制备及其与环氧树脂、聚丙烯、聚醚酮类树脂、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚酰胺等树脂基体的匹配情况,着重介绍了上浆剂对复合材料界面性能的影响。最后指出高性能化、多功能化、进一步细分化将是碳纤维上浆剂未来发展的重点。     

美研发碳纤维复合材料新工艺

正近日,美国先进复合材料制造创新机构(IACMI)宣布,由杜邦公司牵头,Fibrtec公司和普渡大学共同参与的项目完成第一阶段研究,开发出一种新型连续纤维增强热塑性复合材料生产工艺,织物的适型性与传统织物相比显著提高。这对第二阶段的研究意义重大,能够有效降低碳纤维复合材料结构的生产成本,使其更适合汽车、航空航天等大批量生产领域。该项目的目标是通过采用相对便宜的碳纤维/聚