硅烷偶联剂改性碳纳米管-碳纤维多尺度增强体表面

摘要：

采用硅烷偶联剂KH550对电化学阳极氧化处理后的碳纳米管-碳纤维多尺度增强体(CNTs-CF)进行表面改性处理,制备了环氧树脂(EP)/CNTs-CF复合材料.对增强体表面形貌与元素、增强体表面自由能及纤维增强体/EP基体接触角、增强体改性EP复合材料界面强度进行了测试,考察了硅烷偶联剂KH550对CNTs-CF纤维表面以及EP/CNTs-CF复合材料界面性能的影响.结果表明,偶联剂KH550成功接枝在CNTs-CF增强体的表面.由于偶联剂KH550对增强体表面的缺陷有修复作用,改性后的增强体的单丝拉伸强度有明显提升.硅烷偶联剂在增强体-树脂基体界面中形成了有效的化学键链接,增强了EP复合材料界面的力学性能.低浓度的KH550溶液可有效提升EP复合材料界面性能,而高浓度KH550溶液则会堆积在增强体表面,形成低强度界面层,反而降低EP复合材料的界面性能.经测试,使用1％浓度的偶联剂KH550溶液处理后,CNTs-CF增强EP树脂复合材料的层间剪切强度达到93.68 MPa,比未处理CNTs-CF增强EP复合材料提升29.84％.

关键词：碳纤维、碳纳米管、偶联剂KH550、界面强度

所属期刊栏目：50

分类号：TQ340.65

在线出版日期：2022-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：136-143