复合材料学报

作者：程超, 张晨宇, 裴志磊, 陈正国, 周飞, 周金利, 张辉, 孙泽玉, 余木火,

关键词：聚双环戊二烯, 力学性能, 复合材料液体成型, 树脂基复合材料, 层间断裂韧性,

聚双环戊二烯(PDCPD)作为一种综合性能优异的热固性树脂，可与连续碳纤维进行复合，应用在工程领域上，以满足轻量化和节能环保需求。本文首先通过调节双环戊二烯单体(DCPD)与Grubbs 2代催化剂的质量比使其只聚合不交联，调节黏度以满足真空辅助灌注成型(VARI)工艺对树脂特性的要求。随后对碳纤维表面进行丙酮去浆处理，再与上述加入足量催化剂的预聚物进行复合。对比PDCPD复合材料与通用型环氧树脂复合材料的拉伸、弯曲、V型缺口剪切、层间I型以及II型断裂韧性、冲击和热力学性能，研究PDCPD复合材料在不同加载模式下的失效机制，探寻其在工程领域应用的关键点和方向。结果表明，去浆后碳纤维与PDCPD界面结合良好，PDCPD复合材料在强度上与环氧树脂相当，在抵抗变形能力上较弱，但是在遭受高于极限强度的载荷后，仍然具有一定程度的承载能力；从层间断裂韧性来看，PDCPD复合材料I型断裂韧性和II型断裂韧性分别相当于环氧树脂复合材料的406%和250%，具有优异的抵抗分层能力；对比两种复合材料抗冲击性能，3.2 mm的PDCPD复合材料层合板在40 J能量的冲击下，表面产生层合板勉强可见冲击损伤(BVID)，背面无明显纤维破裂现象，剩余冲击压缩强度比环氧树脂复合材料高34.7%。

来源：2024年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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