介孔MCM-41改性碳纖維-乙烯基樹脂復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、碳纖維復(fù)合材料是一種性能優(yōu)異的復(fù)合材料，然而其界面結(jié)合性一直是亟待改善的問題。本論文圍繞提高碳纖維復(fù)合材料界面結(jié)合性的目的，采用乙烯基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑對(duì)介孔MCM-41進(jìn)行改性，并通過化學(xué)接枝的方法接枝到碳纖維表面，研究了不同接枝含量對(duì)碳纖維復(fù)合材料界面結(jié)合性的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，表面接枝介孔MCM-41是一種有效提高碳纖維復(fù)合材料界面結(jié)合力的手段，這是由于介孔材料具有豐富的活性羥基，可以和氧化后的碳纖維上產(chǎn)生的羧基結(jié)合生成酯鍵，而介

2、孔上修飾的乙烯基同樣也可以和樹脂上的不飽和鍵形成新的共價(jià)鍵，從而使各相間均以共價(jià)鍵的形式鍵接；另一方面，接枝在碳纖維表面的介孔粒子起到了類似鉚釘?shù)淖饔茫黾恿颂祭w維表面的粗糙度，使樹脂可以更好的和碳纖維進(jìn)行嵌接。此外，從熱重分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)介孔粒子MCM-41的加入能夠有效的提高碳纖維復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，這歸因于介孔粒子獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)，一方面，樹脂分子鏈能夠進(jìn)入介孔孔道中，形成一種無機(jī)-有機(jī)相互貫穿的結(jié)構(gòu)，從而限制了分子鏈的熱運(yùn)動(dòng)，另一

3、方面，介孔材料的孔道起到了迷宮效應(yīng)，使產(chǎn)生的易分解物質(zhì)難以擴(kuò)散，進(jìn)而限制了材料的分解。
　　基于介孔材料可以作為載體的基礎(chǔ)上，本文也研究了將介孔粒子進(jìn)行氨基功能化，以原位聚合的方式在介孔粒子表面生長聚苯胺，并將制備出的核殼結(jié)構(gòu)的粒子MCM-41@PANI作為樹脂填料，探究了不同含量的MCM-41@PANI粉末對(duì)碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)電性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加MCM-41@PANI粉末能夠明顯提高碳纖維復(fù)合材料的導(dǎo)電性。乙烯基樹脂復(fù)合