碳纤维表面改性对复合材料性能的影响

采用氨基硅烷偶联剂对碳纤维进行表面改性,并以改性前后的碳纤维分别作为增强纤维,以尼龙66（PA66）树脂作为基体制成复合材料。采用X-射线衍射（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、动态机械性能分析（DMA）、力学性能测试等手段对复合材料界面的结构与性能进行了表征。研究了碳纤维表面改性对复合材料性能的影响,结果表明：碳纤维改性后表面活性官能团数增加,O-C=O和C=O的含量分别增加了95.24%和508.45%;碳纤维表面粗糙度增加,且与热塑性PA66树脂之间的结合强度显著增强;同时,改性后复合材料的的力学性能提升,弯曲强度和弯曲模量分别提升了30 MPa和424 MPa,冲击强度提高了6 MPa,储能模量显著增加,玻璃化转变温度提高约5℃。     

原位聚合玻纤-尼龙6热塑性复合材料的研究

研究了己内酰胺开环聚合反应,确定了适用于RTM方法原位制备玻纤织物增强热塑性复合材料的工艺。结果表明:表面处理可抑制玻纤对单体的阻聚作用,使单体转化率达97%,尼龙6的分子量大于3.0×105;制备的玻纤方格布增强尼龙6复合材料的力学性能比纯尼龙6有显著提高。SEM分析表明复合材料有着良好的界面连接。     

聚丙烯基纳米碳纤维复合材料结晶行为研究

采用示差扫描量热法(DSC)研究了纳米碳纤维对PP／CNF复合材料中PP结晶行为的影响。结果表明：纳米碳纤雏可提高PP的结晶温度，但略降低其结晶速率和结晶度。提高纳米碳纤雏含量或减小纳米碳纤雏直径，PP结晶行为的上述变化更为明显，但结晶速率随纳米碳纤维含量出现先减小后增大的趋势。     

尼龙6/聚对苯甲酰胺共混物的形态

研究了文题共混物的结晶形态与热行为。发现该共混物的硫酸溶液可呈现液晶态。无论是液晶态,还是非液晶态,聚对苯甲酰胺都可以诱发尼龙与其共晶。由非液晶态得到的球晶,在偏光显微镜下可观察到黑十字消光图象,而由液晶态得到的球晶没有明显的黑十字消光图象。由液晶态析出的共混物容易结晶,并且熔点要高于由非液晶态析出的共混物。扫描电镜观察表明共混物球晶具有均相结构。X-衍射分析证明了尼龙6与聚对苯甲酰胺这两种聚合物具有相近的晶格结构,分子链节可以在晶格中互相取代。生成共晶。     

碳纤维复合材料对高尔夫球杆阻尼性能的影响因素

采用实验室自制的双组分聚氨酯基体树脂与T700碳纤维共聚制备了一系列聚氨酯基碳纤维复合材料薄板,并对其进行了静态和动态热力学性能测试。结果表明:当形变量小于0.5%及形变速率小于0.4%/s时,材料的阻尼性能不发生明显变化;碳纤维取向角度对阻尼性能有明显影响,随取向角度增大,阻尼性能下降。将实验测试结果与理论模型计算结果对比,发现两者基本吻合,为采用聚氨酯基碳纤维复合材料制备高尔夫球杆的计算提供数据参考。     

聚丙烯／尼龙6原位复合材料的形态与表面,界面特性

以聚丙烯为基体、尼龙６为分散相共混得到分散相成纤的原位复合材料。显微形态观察发现在考察的浓度范围内微纤的直径基本与分散相含量无关。提高拉伸作用和增大剪切作用使微纤变细。当分散相含量越大，纤维数目越多时，水在复合材料表面的接触角越小，材料的吸水率越高。     

含氰基的酚醛树脂及其碳纤维复合材料

含氰基的酚醛树脂，具有优异的耐高温性能和高温下的机械强度，在３１５℃下性能变化甚小；不着火，发烟量低，有良好的加工成型性能。热固化过程中氰基成三嗪环而交联，没有小分子脱出，是一类具有广泛发展前景的新型热固性树脂。     

改性氧化铝对HDPE/PA6复合材料导热性能的影响

使用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对氧化铝（Al₂O₃）进行表面改性,通过傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、热重分析仪（TG）对改性Al₂O₃（m-Al₂O₃）进行了表征。将Al₂O₃和m-Al₂O₃分别填充到高密度聚乙烯/尼龙6（HDPE/PA6）共混物中制备复合材料,以提高材料的导热性。利用导热系数仪、维卡软化点测试仪、万能试验机、扫描电子显微镜对复合材料的导热性能、耐热性能、拉伸性能和微观形貌进行了分析和研究。结果表明,复合材料的导热性随着Al₂O₃含量的增加而逐渐提高,与基体相比,材料的耐热性能、杨氏模量也得到了提高。经过硅烷偶联剂处理后,m-Al₂O₃能进一步提高复合材料的导热性能、耐热性能和杨氏模量。     

多巴胺表面改性碳纤维对PVDF/CF复合材料性能的影响

对碳纤维（CF）进行去浆处理,再利用多巴胺对CF改性,得到多巴胺改性CF（DARCF）,添加马来酸酐接枝聚偏氟乙烯（PVDF-g-MAH）,制备了DARCF增强PVDF-g-MAH复合材料（PVDF-g-MAH/DARCF）。采用原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对CF表面的粗糙度、结构和官能团进行表征。采用扫描电镜（SEM）、界面接触角测试和力学性能测试对复合材料的界面、力学性能进行测试。结果表明：改性之后,DARCF表面粗糙度增加,与树脂的界面结合强度提高,PVDF-g-MAH/DARCF的弯曲强度和模量比未改性的PVDF/CF分别提高了71.3%和36.9%。     

树枝状尼龙6的合成与研究

用单羧基封端的尼龙6分别与树枝状聚酰胺-胺(PAMAM)的G1代和G2代外围活泼氨基进行缩聚反应，合成出具有规整结构的由核心向外发散增长的树枝状尼龙6，采用红外光谱、扫描电镜、DSC和TGA对缩聚物进行了分析。     

短纤维/硅树脂复合材料的性能研究

分别用ＰＥＴ短纤维和硅灰石（无机针状晶须）增强甲基乙烯基硅树脂，研究了纤维长度、含量与复合材料力学性能的关系，并考察了增强纤维对硅树脂热稳定性的影响。结果表明：ＰＥＴ短纤维增强硅树脂复合材料的拉伸强度、模量和硬度显著提高，断裂伸长率下降；ＰＥＴ纤维长径比在１８０～３００范围内时，复合材料的拉伸强度增大；硅灰石增强的复合材料强度、模量及硬度提高相对较小，断裂伸长率随强体用量增多，先增加而后降低，存在     

碳纳米管-聚乙烯复合材料的介电性能

采用熔融共混及模压的方法制备了碳纳米管（CNT）-高密度聚乙烯（HDPE）复合材料,并用介电谱仪研究了逾渗值附近的导电填料对复合材料体系在不同温度、频率条件下的介电常数、介电损耗、交流电阻率的变化规律。结果表明：复合材料的介电常数、介电损耗均随CNT质量分数增加而逐渐增大;在频率为10³~10⁶ Hz,温度为40~130℃时,HDPE基体的介电常数随频率和温度的变化较小,而添加CNT填料的复合材料的介电常数随频率和温度的增加而略微降低。当w（CNT）<0.5%时,复合材料的交流电阻率表现出对频率的强烈依赖性;而当w（CNT）>0.5%时,在低频处表现出直流特性,在高频处显示出交流电阻率的降低。     

碳纤维毡增强聚丙烯复合材料的力学性能

将长碳纤维开松针刺成毡,并通过双钢带压机制备了碳纤维毡增强聚丙烯复合材料(CFRPP),考察了碳纤维长度、含量、纤维毡的针刺及针刺类型、基体改性等因素对复合材料力学性能的影响,并对复合材料断面进行了扫描电镜观察以分析CFRPP界面结合情况。结果表明:实验范围内的纤维长度对碳纤维增强复合材料的力学性能基本没有影响;复合材料综合力学性能最佳的碳纤维质量分数约为30%;碳纤维毡经三角形针针刺后复合材料的拉伸性能得到较大幅度提高;相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(MPP)能够改善碳纤维与聚丙烯的界面结合,提高复合材料的力学性能,其最适宜的相容剂MPP的质量分数约为20%;将长度为80 mm的碳纤维用三角针刺成毡后,以MPP改性的聚丙烯(w_MPP=20%)浸渍制备得到碳纤维质量分数为30%的复合材料,拉伸强度为203.3 MPa,拉伸模量达16.6 GPa,弯曲强度为223.2 MPa,弯曲模量达到12.0 GPa,缺口冲击强度为752.2 J/m。     

聚乳酸纤维对热塑性淀粉塑料性能的影响

为增强热塑性淀粉（TPS）的力学及耐水性能,通过挤出注塑工艺制备了聚乳酸纤维（PLAF）增强的TPS复合材料（PLAF/TPS）。采用万能试验机、扫描电镜（SEM）、接触角测定仪、热重分析仪（TG）和转矩流变仪对PLAF/TPS复合材料的性能进行了表征。结果表明：适量的PLAF能够较好地分散在TPS基体中,并与淀粉分子形成氢键,从而显著增强TPS的力学及耐水性能。当PLAF的添加量（质量分数）为1.0%时,复合材料的拉伸强度及冲击强度从纯TPS的1.98 MPa、33.45 kJ/m²提高到6.79 MPa、43.71 kJ/m²,断裂伸长率有所下降;PLAF的添加能使复合材料表面的接触角由纯TPS的46.3°增加到最大88.5°,耐水性能显著改善;PLAF使TPS的热稳定性略有提高;PLAF/TPS复合材料的加工性能随着PLAF添加量的增加而变差,当PLAF添加量为1.0%时,PLAF/TPS适宜加工成型。     

碳纤维的丙烯酸电聚合涂层及其复合材料的界面

丙烯酸10%水溶液,于25℃下,经电引发后在碳纤维表面发生聚合反应。采用FT-IR、~(13)C-NMR、XPS、SME和元素分析等方法对所发生的电聚合反应和成为涂层的高聚物进行了表征和鉴定。结果表明:涂层/碳纤维界面粘合层中存在物理吸附和化学键合或端聚物。而涂层/基体界面层是化学键合。