耐高温PPBES溶液型碳纤维上浆剂的制备及性能

作者：潘晓彤; 郭玉洁; 潘雨曦; 曾文广; 王程浩; 李芳; 陈博; 蹇锡高^*

来源：工程塑料应用, 2023, 51(09): 1-26.

• 界面改性
• 杂萘联苯聚芳醚
• 上浆剂
• 碳纤维
• 溶液浸渍

碳纤维增强高性能树脂基复合材料具有质轻、耐腐蚀性、力学强度高等特点，提升树脂与纤维界面强度可以优化复合材料综合性能。利用杂萘联苯聚芳醚树脂所具有的优异溶解性，选择氯仿∶N-甲基吡咯烷酮=2∶8混合溶液作为溶剂，制备耐高温溶液型上浆剂。通过对碳纤维进行上浆操作，在碳纤维表面包覆杂萘联苯聚芳醚砜树脂基团，纤维表面活性增加，当溶液上浆剂质量浓度为1.0%～1.5%时，树脂在碳纤维表面分散性较好，通过对比使用不同上浆剂的碳纤维增强树脂基复合材料的界面性能，使用浓度为1.5%的溶液上浆剂处理后的碳纤维相较于脱浆碳纤维，玻璃化转变温度从未处理的214℃提升至223℃，损耗因子从未处理的0.38下降到0.33，所制备的复合材料弯曲强度提升了12.0%，层间剪切强度提升了11.1%，证明溶液型上浆剂的使用提升了纤维与树脂间的界面性能。综上，溶液型上浆剂的使用能够提升碳纤维的表面活性，进而提升复合材料的弯曲强度、界面剪切强度，且提升效果优于市售常见环氧上浆剂，加工方便，有着广阔的市场应用前景。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司西北油田分公司; 中国石油化工集团公司; 大连理工大学; 精细化工国家重点实验室