PVDF对芳纶无纺布/环氧树脂共固化复合材料力学和阻尼性能的影响

倪楠楠¹，温月芳¹，贺德龙²，益小苏²，张涛³，许亚洪³

1. 浙江大学化学工程与生物工程学院2. 北京航空材料研究院3. 航天特种材料与工艺研究所

摘 要：为评价热塑性结晶聚合物聚偏二氟乙烯（PVDF）对共固化复合材料动态力学和阻尼性能的影响,首先,将PVDF负载到芳纶无纺布（ANF）上,采用共固化工艺制备了PVDF-ANF/环氧树脂（EP）结构阻尼复合材料。然后,利用动态机械分析仪测试了PVDF-ANF/EP复合材料的损耗因子、损耗模量和储能模量的温度谱;通过弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度的测试评价了复合材料的静态力学性能;通过单悬臂梁振动实验测试了复合材料的共振频率及自由振动衰减曲线,并计算了损耗因子;通过I型、II型层间断裂韧性实验及断面微观形貌的观察研究了复合材料的断裂韧性及增韧机制。最后,对复合材料的微观结构进行分析,探讨了其兼具力学性能和阻尼性能的结构内因。结果表明:通过在ANF表面负载PVDF,可在不引起复合材料力学性能明显下降的前提下,进一步提高PVDF-ANF/EP复合材料的阻尼性能和层间断裂韧性,复合材料的损耗因子提高了33.3%,I型和II型断裂韧性分别提高了168%和208%。

关键词：无纺布;结构阻尼复合材料;PVDF;共固化;离位增韧;