复合材料学报

作者：袁玉环, 左进霞, 彭聪, 武湛君,

关键词：碳纤维增强环氧树脂复合材料, 界面性能, 纳米二氧化硅, 聚氨酯, 碳纤维表面改性,

聚合物与纤维之间的界面性能对提升复合材料力学性能尤为重要。本文采用异氰酸根(—NCO)封端的聚氨酯(PU)分子对纳米SiO₂表面进行改性，同时采用KH550对碳纤维(CF)进行表面改性，利用—NH₂与—NCO较高的反应活性，在CF和纳米SiO₂粒子间通过PU分子链形成共价键连接。结果显示：PU极性分子链的引入，提高了CF的表面能，使其表面润湿性显著提高。相较于KH550直接接枝纳米粒子的碳纤维(CF-KH550-SiO₂)，通过PU分子链接枝纳米粒子的碳纤维(CF-KH550-PU-SiO₂)，其表面能提升23.0%，表面纳米SiO₂粒子的接枝率和分散均匀性也明显提升。CF-KH550-PU-SiO₂/环氧树脂(EP)的界面剪切强度(IFSS)和层间剪切强度(ILSS)相比未改性CF/EP分别提高72.9%和47.9%，相比CF-KH550-SiO₂/EP分别提高17.3%和11.2%。

来源：2023年第11期

《复合材料学报》期刊编辑部

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