基于分子动力学模拟异氰酸酯接枝改性热塑性树脂/纤维复合材料界面结合机理研究

为改善碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯复合材料(CF/PMMA)之间的界面结合能力，采用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为中间介质对经过高锰酸钾溶液改性后的碳纤维和盐酸溶液改性后的聚甲基丙烯酸甲酯薄片进行表面接枝处理，基于分子动力学(MD)研究，搭建碳纤维、聚甲基丙烯酸甲酯和六亚甲基二异氰酸酯等材料的分子模型，从活化能、自由能等微观角度预测材料间化学接枝的可能性，通过薄膜叠层的方法制作出复合材料试样，并对试样进行红外光谱分析。结果表明：各材料之间的化学接枝反应从活化能、自由能的角度来预测结果均可行，对制作的实验试样进行红外光谱分析，观察各化学键的红外吸收峰后证明有新的化学键生成，与理论值吻合，可为树脂基复合材料的设计与性能优化提供了参考。     

嵌入HXNBR阻尼薄膜共固化复合材料制备及界面结合机理

基于环氧树脂基体的固化工艺和氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)的硫化特性。根据正交试验法研制出一组能够与环氧树脂在180℃发生共固化的粘弹性阻尼材料。将阻尼材料制成胶浆，探索使用刷涂法将玻璃纤维/环氧树脂预浸料制成带有阻尼薄膜的预浸料，最终根据平板硫化机固化工艺制备出共固化复合材料。通过层间剪切试验和微观结构分析，验证其配方的可行性。通过层间剪切试验，获得层间剪切强度随阻尼层厚度的变化曲线。利用傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱，分析出HXNBR和环氧树脂之间存在化学作用。旨在探索HXNBR和环氧树脂的界面结合机理，提高界面结合性能。这为共固化阻尼复合材料的广泛应用奠定了基础。