芳纶纤维复合材料界面增强的两级实现机制研究
芳纶纤维界面性能一直是困扰复合材料领域的难点,目前界面增强的主要途径是通过芳纶纤维表面改性,其中物理改性法对纤维损伤较大,而化学改性法对界面改性的效果有限。为此本文提出了芳纶纤维复合材料界面性能提高的两级增强新方法,以水性上浆剂对芳纶纤维表面改性,制备改性芳纶纤维F12-modified,实现一级界面性能提高,以高粘结环氧树脂(Efficient Adhesive Epoxy,简称EAEP)基体,实现二级界面性能提高,建立了芳纶纤维复合材料的柔性界面层增强机理。
1、通过制备水性上浆剂,芳纶纤维浸渍改性后,与环氧树脂复合制备了第一级界面增强的芳纶纤维复合材料。采用红外光谱与核磁共振波谱确认上浆剂分子结构,纤维表面处理后,F12-modified的粗糙度增加且表面化学活性与极性改善。
与未改性芳纶纤维复合材料相比,横向纤维束拉伸强度(TFBT)与层间剪切强度(ILSS)分别提高了 59.1%与21.6%,复合材料界面粘结强度显著增强。2、以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与双酚A环氧树脂(DGEBA)设计了高粘结环氧树脂(EAEP),制备了预浸料 ...