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碳纤维凭借其优异的力学、热学性能,成功跻身于新型高性能纤维的行列。高比强、高比模量、导电、导热、耐高温等特性使碳纤维极具市场应用的前景,但其惰性、光滑的表面难以与其他材料复合,极大程度上限制了碳纤维的应用。橡胶产业自进入工业实用阶段至今,已逐步渗透到军民生活的各个领域,轮胎、胶带、胶板等制品的发展为连续碳纤维作为骨架材料提供了广阔的平台,但目前连续碳纤维与橡胶复合材料尚未有系统的研究。多巴胺修饰作为一种新型、环保的表面修饰方法,适用于多种有机、无机界面,操作简单,条件温和,同时可以为二次功能化提供平台;而硅烷偶联剂常用于橡胶填料的表面处理,与橡胶具有很好的相容性,因此本文中采用多巴胺修饰及硅烷偶联剂二次功能化的方法对连续碳纤维进行改性,提高碳纤维/橡胶复合材料的界面性能。(1)在碳纤维表面进行多巴胺修饰,并探究了多巴胺初始浓度、反应时间、反应温度对改性效果的影响,确定了多巴胺修饰碳纤维合适的反应条件为多巴胺初始浓度1.5g/L,反应时间4 h,反应温度为30℃,此时纤维表面形貌与元素组成变化明显,改善了碳纤维的表面特性。(2)在多巴胺修饰的基础上,接枝硅烷偶联剂KH570,探究了硅烷偶联剂的初始浓度、反应时间、反应温度对改性效果的影响,发现当KH570浓度为4.0wt.%,反应时间8 h,反应温度为60℃时KH570对纤维的改性效果最为理想,H抽出力较碳纤维原料增长了172%。同时,对复合材料界面的耐热氧老化性进行研究,发现在60℃至180℃老化24 h条件下改性纤维的H抽出力力值均维持在较高水平,保持率稳定,并始终优于未处理、单独多巴胺修饰、单纯接枝KH570的对照组,表明改性纤维在常温、热氧老化条件下均保持优异的界面粘合性能。(3)在多巴胺修饰的基础上,接枝硅烷偶联剂KH560、KH550、Si69,探究了几种硅烷偶联剂的初始浓度、反应时间、反应温度对改性效果的影响,分别确定合适的接枝条件。KH560最佳的功能化条件为浓度1.0wt.%,温度40℃,反应时间2h;此时制备的CF-PDA-KH560样品的H抽出力与未处理的碳纤维相比增高了109%。KH550最佳的功能化条件为浓度2.5wt.%,温度40℃,反应时间8h;此时制备的CF-PDA-KH550样品的H抽出力与未处理的碳纤维相比提高了117.9%。Si69合适的功能化条件为浓度1.0wt.%,温度45℃,反应时间2 h;此时制备的CF-PDA-Si69样品的H抽出力与未处理的碳纤维相比增高了132.4%,改性效果明显。