王柏臣，蔡安宁，李俊杰，高　禹

(沈阳航空航天大学 a.航空航天工程学部；b.辽宁省高性能聚合物基复合材料重点实验室,沈阳 110136)



HDI接枝碳纳米管/碳纤维混杂多尺度复合材料的制备和性能

王柏臣a，b，蔡安宁a，李俊杰a，高禹a

(沈阳航空航天大学 a.航空航天工程学部；b.辽宁省高性能聚合物基复合材料重点实验室,沈阳 110136)

使用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为偶联剂，将羧基化碳纳米管化学接枝于氧等离子体活化碳纤维表面，制备碳纳米管/碳纤维多尺度增强体，采用模压工艺制备碳纳米管/碳纤维/环氧树脂混杂多尺度复合材料。利用XPS、SEM、DMA、层间剪切强度(ILSS)等手段对碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料的结构和性能进行表征和测试。研究表明：HDI接枝液浓度对复合材料力学性能具有显著影响，与未处理碳纤维复合材料相比，表面化学接枝碳纳米管的碳纤维复合材料层间剪切强度提高了32.1%。

碳纤维；碳纳米管；复合材料；混杂多尺度；化学接枝

碳纳米管/碳纤维混杂多尺度复合材料同时包含宏观层面的碳纤维(CFs)增强体和纳米水平的碳纳米管(CNTs)。碳纤维作为连续增强材料可从整体上提高复合材料的力学性能，碳纳米管不但能够进入碳纤维之间的树脂富集区域，通过“桥联”作用提高复合材料的力学性能，而且能够形成“逾渗”网络成为复合材料内部的导电通路，因而碳纳米管/碳纤维混杂多尺度复合材料具有优异的力学性能和结构健康监测功能[1-5]。迄今为止，碳纳米管混杂多尺度复合材料的制备方法包括纳米复合材料纤维预制体和纳米复合树脂基体两条路线。……