碳纖維表面處理對碳纖維/聚丙烯復合材料界面結合性能的影響

作者：徐勝,黃雪飛,楊斌

摘要：研究了電化學氧化、環氧上漿處理對碳纖維/聚丙烯(CF/PP)復合材料界面結合性能的影響,首先通過AFM、XPS等測試不同碳纖維的表面形貌和化學性質,然后借助微球脫粘實驗考察對比不同CF/PP的界面剪切強度(IFSS)。結果顯示高溫碳化后的碳纖維表面呈惰性,復合材料IFSS僅有3.76 MPa;經過電化學氧化處理,表面粗糙度增大,羥基和羧基基團增多,IFSS增加到4.85 MPa;上漿處理后,表面引入活性的環氧基團,IFSS進一步增加到5.51 MPa,同時界面均勻性也有所改善。根據結果分析,碳纖維表面性質改變引起的界面區域機械鎖合、范德華力以及分子鏈纏結作用增加是界面性能提升的主要原因。但與相容劑相比,傳統碳纖維表面處理對CF/PP界面改善效果相對較弱,開發更加有效的改性方法十分必要。

發文機構：上海交通大學化學化工學院

關鍵詞：碳纖維聚丙烯界面微球脫粘復合材料carbon fiberpolypropyleneinterfacemicrodroplet debondingcomposites

分類號： TB332[一般工業技術—材料科學與工程]