碳纤维的表面修饰及其复合材料界面性能的研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 16次 | 上传用户:liongliong529
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
<正>一般民营医院收回投资通常5~8年"莆田系"一年半左右就可盈利,3~5年内就可收回投资;培训医护人员重要内容是"话术"因为"魏则西事件",百度、"莆田系"等被推上风口浪尖。此
职业能力分析是贯彻以就业为导向教学理念的有力支持,将职业能力分析应用在课程开发中,能更加有效地帮助职业院校明确办学目标。为此,通过介绍职业能力的定义及内涵,详细阐述
微型反应堆从原型微堆到商用微堆走过了十多年的历程。在设计、运行方面积累了丰富的经验,集中到一点就是如何处理好经济性与安全性这一对矛盾,即既要使建在人口稠密地区的微堆
对神经梅毒的类型进行分析,并研究其诊断方法及治疗对策。
<正>2017年,大型历史题材电视剧《大军师司马懿之军师联盟》在文艺界引发了争论,不仅一些学界名流主动参与进来,不少主流媒体也被裹挟其中。赞誉者有之,鞭挞之声也不乏,争论
米非司酮配伍米索前列醇终止早期妊娠作为避孕失败后的补救措施,由于痛苦小、简便,已在全国广泛应用.其主要副作用是胎囊排出后或胎囊部分残留所致的阴道出血,量多、出血时间
为建构恒酒香气成分色谱保留指数和气味活度值的定量结构-性质相关模型,计算了恒酒香气成分的分子连接性指数和电性距离矢量,优化筛选了连接性指数的0X、1X、2X、3X、4Xpc和
<正>想像一下这样的场景:两个人同时雕刻一块6英尺长的木板,一个人用的是人力凿子,另一个人用的是电动锯子。如果你想知道那块木板的命运如何,你会选择看谁的作品?这种凿子与
期刊
目的通过访谈调查美国纽约、中国澳门、中国珠海三地药房药学服务的发展现状,分析其存在的问题,探讨药学服务深入发展关键环节。方法在三地通过半结构化的问卷进行调研,共访谈了
<正>促进产业结构升级优化,大力实施节能减排,积极应对全球气候变化,是中国经济转型的根本性任务。走进"十三五",回望"十一五"、"十二五",仍有一些关键性指标未如期实现。201