高刚度环氧树脂与高模碳纤维的界面相容和性能匹配

作者：许鹏; 李刚; 于运花; 杨小平^*

来源：复合材料学报, 2019, 36(09): 2076-2085.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20181121.003

• 高模碳纤维
• 环氧树脂
• 模量匹配
• 力学性能
• 界面性能

自行开发了一种高刚度环氧树脂(5182树脂),研究了5182树脂的增刚机制、耐热性能和力学性能。结果表明,原位生成的酰亚胺刚性链段及增加的多交联位点提高了5182树脂交联网络的刚性,其玻璃化转变温度达228℃,拉伸模量达到4 375MPa。采用高刚度5182树脂制备了国产BHM3和东丽M40J高模碳纤维增强高刚度环氧树脂复合材料,考察了高模碳纤维/高刚度环氧树脂单丝复合材料的界面黏结性能和断面微观形貌,并评价了高模碳纤维/高刚度环氧树脂单向复合材料的宏观力学性能。结果表明,由于树脂模量的提高及界面破坏区域由碳纤维表面转移到环氧树脂区,高模碳纤维/高刚度环氧树脂复合材料的界面剪切强度最高达106.8 MPa,宏观力学性能优异,尤其弯曲性能和层间剪切强度大幅提高。

• 单位
  北京化工大学; 有机无机复合材料国家重点实验室