水溶性环氧上浆剂对碳纤维复合材料性能影响

柴进¹，孔海娟¹，张新异¹，余木火²

1. 上海工程技术大学材料工程学院2. 东华大学轻质结构复合材料上海市重点实验室

摘 要：以邻苯二甲酸酐、聚乙二醇2000和环氧树脂E51为原料,制备了水性环氧树脂型上浆剂,使用真空袋成型工艺制备了碳纤维环氧树脂复合材料。分别从热稳定性、接触角表面自由能、碳纤维表面形貌及其复合材料断面形貌和力学性能等方面研究了上浆后的碳纤维环氧复合材料性能。结果表明:上浆剂分解温度在300℃左右时,上浆后的碳纤维热稳定性好;与水的接触角从71.4°降低到65.1°,表面自由能从32.2 mN/m增加到了38.9 mN/m;其环氧树脂复合材料层间剪切强度(ILSS)在上浆质量分数为6wt%时达到最大值(88.6 MPa),相比未上浆碳纤维(80.3 MPa)提高了10.3%。

关键词：碳纤维;上浆剂;复合材料;界面性能;