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王飞飞、王军杰同学论文在《Advanced Composites and Hybrid Materials》上发表
发布时间:2023-05-30

      为了解决光滑惰性玄武岩纤维(BFs)与聚酰胺 6(PA6)基体之间界面结合力差的问题,采用一种简单、环保、可连续加工且无损伤的纤维骨架施胶方法,通过水溶性聚氨酯分散体将羧基碳纳米管(CNTs)改性到 BFs 表面。研究发现,高化学活性的羧基碳纳米管均匀地分散在 BFs 表面,其表面粗糙度和润湿性可调。通过表面施胶 1.5 g/L CNTs 增强了 BFs 与 PA6 基体之间的界面结合效果,BF 增强复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别提高了约 17.5% 和 32.6%,弯曲强度和弯曲模量分别提高了约 36.0% 和 62.5%,并具有更高的储存模量和更低的损耗因子。通过对 CNTs 进行施胶改性,BF 增强 PA6 复合材料的摩擦和减磨性能也得到了提高,耐磨性提高了 40.5%。CNT 的引入可使 BFs 与 PA6 基体紧密结合,从而承受摩擦剪切破坏并产生小尺寸磨屑。CNT 施胶改性的 BF 增强 PA6 复合材料呈现出浅而窄的三维磨损表面,表面粗糙度参数较低。粗化和活化的 BF 可与聚合物基体分子链段形成机械啮合界面,从而承受更多的剪切损伤,缓解 CNT 施胶改性 BF 增强复合材料的疲劳磨损和粘着磨损。上述简单有效的增强界面结合的策略和研究规律可促进 BF 增强聚合物复合材料在轻质高强、减摩耐磨和耐高温方面的广泛应用。

      原文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s42114-023-00695-4