增強尼龍6復合材料制備新方向
發(fā)布時(shí)間:2023-11-21 點(diǎn)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(chē)、航空航天等尖端產(chǎn)品領(lǐng)域,但其回收再生技術(shù)一直是個(gè)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(méi)有競爭優(yōu)勢,使用的領(lǐng)域也有局限性。我們考慮將碳纖維做成更具有優(yōu)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(lài)于界面結合強度的提高??刂平缑娼Y合強度的關(guān)鍵因素是對碳纖維進(jìn)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(jìn)行硝酸預處理,使碳纖維表面產(chǎn)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(jìn)行了研究。得出結論如下:
當硝酸為濃度為14mol/L,處理時(shí)間為5h,碳纖維表面的羧基質(zhì)量分數最多,而且產(chǎn)生的刻蝕適當,并未改變碳纖維的內部微觀(guān)結構,不會(huì )影響纖維的力學(xué)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(diǎn)隨著(zhù)CF質(zhì)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(méi)有影響,同時(shí)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(cháng)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(xué)性能。這為解決碳纖維的回收問(wèn)題提供了新的研究方向。
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