CF表面处理对PA66CF复合材料性能的影响.pdf

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1、82嚣期ENG工INEER程1NGP塑LAST料ICSA应PPLIC用ATIONVoA1．u4g2．N20o1．84doi：10．3969／j．issn．1001-3539．2014．08．019CF表面处理对PA66／CF复合材料性能的影响古张显果，孙春燕，朱帅甫，孙兴志，闰盼盼，吴海宏(河南工业大学机电工程学院，郑州450001)摘要：以10％碳纤维fcF1增强尼龙66(PA66)为实验对象，采用液相酸化法和自制PA上浆剂两种方法对cF进行表面处理，实验了不同处理方法对CF表面状态的影响，用红外光谱测试了不同处理后

2、的官能团，并分析测试了CF表面状态对PA66／CF复合材料微观结构与力学性能的影响。实验结果表明，在混合酸溶液中加入过硫酸铵可以有效地提高CF表面酸化速率。自制的PA上浆荆使CF表面活性基团密度提高，改善了与PA66基体的相容性，其界面微观结构有所改善，结合强度有所提高。由此制备的PA66／CF复合材料，拉伸强度由115MPa提高到162MPa，提高了40．87％。冲击强度由7．8kJ／m提高到了l1．2kJ／m，提高了43．59％。关键词：碳纤维；PA66；液相酸化；上浆剂；力学性能中图分类号：TQ323．6文献标识

3、码：A文章编号：1001—3539(2014)08．0082．05ImpactofSurfaceModificationofCarbonFiberonPropertiesofPA66／CFCompositesZhangXianguo，SunChunyan，ZhuShuaifu，SunXingzhi，YanPanpan，WuHaihong(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，HenanUniversityofTechnology，Zhengzhou450001，Chin

4、a)Abstract：Taking10％massfractionofcarbonfiber(CF)reinforcedpolyamide(PA)asanexperimentalobject，twomodificationmethodsofCF，includingliquidphaseacidificationandanewpolyamidesizingagentself-developedweretested．FunctionalgroupsonCFwereanalyzedwithinfraredspectraandt

5、heimpactsofsurfacestateofCFonmicrostructureandmechanicalprope~iesofPA66／CFcompositewereanalyzedfurther．TheresultsindicatethatCFsurfaceacidificationrateiSeffectivelyincreasedinmixedacidwithammoniumpersulfate．ActivefunctionalgroupdensityonCFisincreasedwithself-dev

6、elopedPAsizingagentandthecompatibilitybetweenpolyamidematrixandCFandinterfacemicrostmctureareimproved．Accordingly，mechanicalpropertiesofPA66／CFcompositeareincreased．ThetensilestrengthofPA66／CFcompositeincreasefrom115MPato162MPa，increasedby40．87％，andimpactstrengt

7、hincreasefrom7．8kJ／mto11．2kJ／m，increasedby43．59％．Keywords：carbonfiber；PA66；liquidphaseacidification；sizingagent；mechanicalproperty碳纤维(CF)是由碳质先驱体纺丝，交联、碳化活性基团，主要是羟基、羧基、环氧基团等含氧官能而成的高性能纤维，它具有高的强度、弹性模量，良团，提高CF表面浸润性、表面自由能等[8-10]o由于好的耐热、阻尼、减震等性能优点，同时具有良好的CF表面主要是碳氢键，呈现化

8、学惰性，表面光滑。导电、导热性能，可编织，是复合材料重要的增强体为了提高CF与树脂基体的相容性，提高其界面结之一。在航天、飞行器制造等方面获得成功应用，现合强度，人们对CF表面改性处理进行了大量的研已成为这些领域的四大结构材料之一。究，提出了表面氧化法[】“、表面涂层技术[1、射目前，CF增强树脂基复合材料主要是以热固线辐照法[1