含MWCNTs玻璃纤维增强复合材料的力学和界面性能的研究

来源期刊：玻璃钢/复合材料2019年第12期

论文作者：郑益飞 申明霞 段鹏鹏 曾少华 张珂 牛晨旭

文章页码：83 - 88

关键词：复合材料;玻璃纤维;环氧树脂;多壁碳纳米管;力学性能;

摘    要：为了进一步提高玻璃纤维增强环氧复合材料（GFRE）的力学性能,本文将工业级多壁碳纳米管（MWCNTs）均匀分散在含分散剂B60T的环氧树脂（EP）中,制备了MWCNTs/GFRE复合材料。研究了MWCNTs官能团种类和含量对GFRE宏观和微观力学性能的影响,并对复合材料界面粘合性进行了分析。结果表明:官能化MWCNTs可以明显提高GFRE的力学性能和层间粘合强度,羟基化碳纳米管（MWCNTs-OH）对GFRE的力学性能和层间剪切强度提升最明显;与GFRE相比,当MWCNTs-OH用量为0.1wt%时,MWCNTs-OH/GFRE的拉伸强度和弯曲强度分别提高了51.9%和31.2%,拉伸模量和弯曲模量分别提高了9.1%和5.2%,层间剪切强度提高了23.9%;动态粘弹性研究表明,与GFRE相比,MWCNTs-OH/GFRE的初始模量提升了约10.1%,玻璃化温度提高约4.8℃;MWCNTs对MWCNTs/GFRE界面结合和耐温性的提高,与其官能团数量、种类及其与环氧分子的反应难易以及形成的化学键自由度有关。