炭纤维表面聚酰亚胺涂层的制备及表征（英文）

原浩杰^1,2，吕春祥¹，张寿春¹，吴刚平¹

1. 中国科学院山西煤炭化学研究所碳纤维制备技术国家工程实验室2. 中国科学院大学

摘 要：采用一种不含有机溶剂的聚酰胺酸上浆剂实施上浆处理,为在T300级炭纤维(3 k)表面制备聚酰亚胺(PI)涂层提供一种绿色途径。通过傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对PI涂覆炭纤维的表面进行分析,结果表明,在炭纤维表面形成一层连续且均一的PI涂层。通过热重分析和单丝拉伸测试,考察炭纤维的热稳定性。与包含环氧上浆剂的炭纤维相比,在耐高温树脂的加工温度范围(300~400℃)内PI涂覆炭纤维表现出优异的热稳定性,起始分解温度与5%热失重温度分别高达567℃及619℃。此外,在空气中、400℃条件下氧化1 h后,PI涂覆炭纤维的拉伸强度仅下降6%,明显低于包含环氧上浆剂炭纤维(拉伸强度下降22%)。

关键词：炭纤维;表面改性;热稳定性;聚酰亚胺涂层;