碳纤维增强尼龙66复合材料的界面改性研究

发布时间：2025-05-07 23:41

　　目前,碳纤维(Carbon Fiber,CF)增强尼龙66(Nylon 66,PA66)复合材料被广泛的应用在工业生产中的各个领域。由于CF表面缺乏化学活性官能团,常常表现为化学惰性,与PA66基体之间界面结合力弱,难以有效发挥出CF的增强效果。因此,改善CF/PA66复合材料的界面性能是目前研究的关键问题。而PA66等热塑性树脂加工温度较高,CF增强热塑性树脂复合材料一般采用熔融共混,注塑成型的加工方式,改性CF是否具有强的热稳定性,同时在加工过程中复合材料的界面结构是否稳定也是必须要考虑的问题。基于此,本文采用两种不同的化学接枝处理法,利用带有大量活性氨基基团且耐高温的聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine,PEI)作为“桥梁”,分别将两种功能化的多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotube,MWCNT)接枝到CF表面形成双接枝层结构(CNT@PEI)以改善CF表面性能,主要内容与结果如下:(1)利用强酸对CF表面进行氧化处理,通过酰胺化反应在氧化CF表面进行CNT@PEI的接枝。XPS结果验证了 CNT@PEI在CF表面的化学接枝过程。CNT@PE...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
英文缩略词表
1 绪论
    1.1 CF增强树脂基复合材料概述
    1.2 CF增强树脂基复合材料界面改性研究进展
        1.2.1 复合材料界面结合理论
        1.2.2 CF表面改性方法
        1.2.3 IFSS表征方法
    1.3 CF增强PA66树脂复合材料研究现状
        1.3.1 PA66概述
        1.3.2 CF/PA66复合材料体系研究现状
    1.4 本课题的研究目的与内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
2 实验部分
    2.1 实验原料与设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 CF的氧化接枝改性及复合材料的制备
        2.2.2 CF的DA接枝改性及复合材料的制备
    2.3 实验表征
        2.3.1 CF及复合材料微观形貌观察
        2.3.2 CF表面元素分析
        2.3.3 CF热稳定性分析
        2.3.4 复合材料结晶形态分析
        2.3.5 CF与PA66的IFSS分析
        2.3.6 CF及复合材料力学性能分析
3 CF的氧化接枝改性研究
    3.1 引言
    3.2 氧化处理时间对CF的影响
    3.3 CF氧化接枝改性表面形貌及性能研究
        3.3.1 CF表面形貌分析
        3.3.2 CF表面XPS分析
        3.3.3 CF单丝强度分析
        3.3.4 CF热稳定分析
    3.4 改性CF增强PA66复合材料界面及力学性能分析
        3.4.1 界面结构稳定性分析
        3.4.2 结晶稳定性分析
        3.4.3 界面相容性分析
        3.4.4 界面力学性能分析
        3.4.5 拉伸性能分析
    3.5 本章小结
4 CF的DA接枝改性研究
    4.1 引言
    4.2 CF的DA接枝改性表面形貌及性能研究
        4.2.1 CF表面形貌分析
        4.2.2 CF表面XPS分析
        4.2.3 CF单丝强度分析
        4.2.4 CF表面热稳定性分析
    4.3 改性CF增强PA66复合材料界面及力学性能研究
        4.3.1 界面结构稳定性分析
        4.3.2 结晶稳定性分析
        4.3.3 界面相溶性分析
        4.3.4 界面力学性能分析
        4.3.5 拉伸性能分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
个人简历及攻读硕士期间发表的学术论文
致谢



本文编号：4043978