基于尼龙复合材料的碳纤维表面改性方法
Time:2021-12-14 17:35:21 Click:1365
尼龙(PA)作为一类典型的热塑性树脂与碳纤维(CF)形成的复合材料具有优异的综合性能。CF增强PA (CFRPA)复合材料与热固性复合材料相比具有可回收性、易于加工、成型时间短、抗冲击性好等优点。CFRPA复合材料的力学性能首先取决于CF和PA树脂基体自身性质。同时,纤维与基体之间的界面粘结性很大程度上决定了复合材料的最终力学性能。
然而,未经任何处理CF表面是非极性的,表面活性官能团极少、化学惰性较强,但PA树脂基体因含有大量的酰胺键通常表现为极性,造成了CF与PA树脂基体之间浸润性较差,界面粘结力较弱,限制了CFRPA复合材料在更多领域的应用。因此,要想扩大CFRPA复合材料应用范围,获得力学性能更为优异的CFRPA复合材料就必须对CF表面进行改性。通过对CF表面改性可以有效增大CF表面的粗糙度,同时在其表面引进大量的活性官能团,改善纤维与基体之间的浸润性,进而提高纤维表面与基体之间的机械嵌锁力和化学键合力,使得所受应力在纤维与基体界面之间得到有效传递。
基于PA复合材料的CF表面改性方法可以分为以下三大类:干法改性、湿法改性和纳米材料多尺度改性。