纺织结构碳纤维增强尼龙基复合材料的成型加工及力学性能

作者：吴玉霞; 朱姝; 徐英凯; 景鹏展; 余木火; 詹亚歌; 杨洋

来源：高分子材料科学与工程, 2015, 31(10): 92-98.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2015.10.018

• 纺织结构碳纤维
• 尼龙6
• 复合材料
• 力学性能

纺织结构碳纤维增强尼龙6(CFF/PA6)复合材料的力学性能优于短、长纤增强材料,但成型加工较困难。文中提出一种基于碳纤维(CF)表面改性的CFF/PA6成型方法,研究了多种CF表面改性处理法及模压成型压力对材料力学性能的影响。发现在氮气氛围中400℃高温处理4h可有效去除CFF表面浆料,通过饱和的尼龙/甲酸溶液处理24h可使CF表面活化、与PA6形成氢键,并使PA6以黏度较低的溶液状态渗透CFF丝束内部,孔隙率从8.05%降至0.81%。进而采用薄膜叠层模压法制备CFF/PA6,在250℃,2.53.0 MPa下加载10min,所得材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别达到464.48 MPa,698.47 MPa和95.3kJ/m2,较未经表面处理的材料提高40%50%。利用扫描电子显微镜可以看到,所制备的复合材料具有良好的基体-增强体浸润性和较强界面。

• 单位
  东华大学; 上海飞机制造有限公司; 纤维材料改性国家重点实验室