链长对炭纤维_聚芳基乙炔复合材料界面性能的影响（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）复合材料学报第24卷第6期12月2007年ActaMateriaeCompositaeSinicaVol124No16December2007文章编号:1000-3851(200706-0007-06收稿日期:2007-01-29;收修改稿日期:2007-04-06链长对炭纤维/聚芳基乙炔复合材料界面性能的影响姜再兴,孟令辉,黄玉东3,刘丽(哈尔滨工业大学理学院应用化学系,哈尔滨150001摘要:采用在炭纤维表面接枝含有不同链长的偶联剂的方法,研究了链长对炭纤维/聚芳基乙炔复合材料界面性能的影响。纤维和树脂的浸润性通过纤维表面能的测定以及纤维表面能和浸润性的讨论进行了评价。通过复合材料界面剪切强度测试以及断口形貌分析对炭纤维/聚芳基乙炔复合材料的界面性能进行了研究。结果表明,随着炭纤维表面链长的增长,炭纤维/聚芳基乙炔复合材料的界面粘结性能随之提高。界面粘结性能的提高主要归因于接枝于炭纤维表面的偶联剂的分子链和聚芳基乙炔树脂分子链发生了物理缠结作用,并且这种缠结作用随着纤维表面分子链的长度的增加而增强。关键词:炭纤维;硅烷偶联剂;聚芳基乙炔;界面缠结反应中图分类号:TB332文献标志码:AInfluenceofchainlengthsoninterfacialperformancesofcarbonfiberreinforcedpolyarylacetyleneresincompositesJIANGZaixing,MENGLinghui,HUANGYudong3,LIULi(DepartmentofAppliedChemistry,FacultyofScience,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,ChinaAbstract:Throughthemethodofgraftingcouplingagentswithdifferentchainlengthsontothesurfaceofcarbonfiber,theinfluenceofchainlengthsoninterfacialperformancesofcarbonfiber/polyarylacetylenecompositeswasstudied.Surfaceenergyofcarbonfiberbeforeandaftertreatmentwasmeasuredandtherelationbetweensurfaceenergyandfiberwettabilitywasdiscussed.Atthesametime,theinterfacialadhesionwasevaluatedbyinterlaminarshearstrength,andthefailuremechanismsofcompositeswereanalyzedbyfracturemorphologies.Theresultsindicatethatwiththeincreaseinchainlengthsofcouplingagentsonthecarbonfibersurface,theinterfacialadhesionofcompositesincreasesgreatly.Themainmechanismresponsiblefortheimprovementofinterfacialadhesionistheentanglementinteractionbetweenthemolecularchainofcouplingagentoncarbonfiberandthecounterpartofpolyarylacetyleneresinattheinterface.Moreover,thelongerthechainlengthonthecarbonfibersurface,thestrongertheentanglementatthecompositeinterface.Keywords:carbonfiber;couplingagent;polyarylacetyleneresin;entanglement炭纤维(CF是目前最重要的高性能纤维,它的比强度比钢和铝合金高3倍以上,比模量高5倍,同时具有耐疲劳、耐腐蚀、耐热冲击、耐烧蚀、减震、导电、传热等优点,加之研究、开发和使用的时间都已较长,工艺相对成熟,因此在复合材料领域应用得最为广泛[1]。但是炭纤维的表面呈惰性,不易被树脂浸润,也不易发生化学反应,从而使纤维与树脂基体间粘结较差,复合后材料的界面性能受到影响,表现为复