增強尼龍6復合材料制備新方向
發布時間:2023-11-21 點擊數:0
增強尼龍6復合材料制備新方向: 

昂貴的碳纖維作為新型復合材料已被應用在高級汽車、航空航天等尖端產品領域,但其回收再生技術一直是個難題。對于回用的碳纖維,目前常用的方法是制成短切纖維再利用,但是在性能上沒有競爭優勢,使用的領域也有局限性。我們考慮將碳纖維做成更具有優勢的碳纖增強體結構。碳纖維增強復合材料性能的提高依賴于界面結合強度的提高。控制界面結合強度的關鍵因素是對碳纖維進行表面處理,增加碳纖維表面有效官能團。所以首先將碳纖維磨碎,先對其進行硝酸預處理,使碳纖維表面產生含氧官能團,然后再氨基功能化,采用溶液共混法將氨基化的碳纖維混入尼龍6(PA6)中,制得碳纖維/尼龍6復合纖維,并對復合纖維的性能進行了研究。得出結論如下:
當硝酸為濃度為14mol/L,處理時間為5h,碳纖維表面的羧基質量分數最多,而且產生的刻蝕適當,并未改變碳纖維的內部微觀結構,不會影響纖維的力學性能,適于后續的氨基化處理。
三種方法都成功的在碳纖維表面接枝胺基基團,并且氨基化處理接枝上的胺基基團主要以酰胺基的形式存在。
制得的CF/PA6復合纖維的表面光滑,改性后的碳纖維與尼龍有更好的粘結性;加入了CF以后,CF/PA6復合纖維的熔點隨著CF質量分數的增加基本不變,結晶度增加,結晶溫度有所升高,對其晶型沒有影響,同時增加了復合纖維的熱穩定性;復合纖維的儲能模量明顯增大,玻璃化轉變溫度有所提高。纖維的斷裂強度增加,斷裂伸長率降低。
成功的在碳纖維表面接枝胺基,并將氨基化的碳纖維添加到尼龍6中制得復合纖維,胺基功能化碳纖維的加入有效的增加了復合纖維的熱性能和力學性能。這為解決碳纖維的回收問題提供了新的研究方向。
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