氧化石墨烯包覆羟基氧化铁协同增强环氧树脂的断裂韧性
2020-06-20陈官马传国王静付泽浩戴培邦
工程塑料应用 2020年6期
陈官 ,马传国 ,2,王静 ,付泽浩 ,戴培邦 ,2
(1.桂林电子科技大学材料科学与工程学院,广西桂林 541004; 2.广西信息材料重点实验室,广西桂林 541004)
增强环氧树脂(EP)的断裂韧性研究一直备受关注,尤其是EP 被用作高性能纤维增强复合材料的基体树脂时,解决因其脆性而导致的层间失效问题尤为重要[1–3]。经过大量研究,在基体中引入弹性体、热塑性树脂以及刚性纳米粒子已成为几种代表性的增韧方法。刚性纳米粒子在实现增韧的同时可以不降低甚至提高复合材料的综合力学性能,一般在较低用量时即可达到显著的增韧效果,因而对基体黏度的影响较小,这些特性对增韧纤维增强复合材料十分有利。黏土、SiO2,TiO2、炭黑、碳纳米管(CNTs)等都是常见的增韧纳米粒子[4]。近几年,氧化石墨烯(GO)、石墨烯、石墨烯纳米片等新型碳纳米材料逐渐成为热门的增韧纳米粒子[4–5]。
纳米粒子的种类、尺寸、表面性质、分散状态都是影响增韧效果的关键因素,而粒子的形状和分布状态对增韧效果也起着至关重要的作用,如具有一定长径比的CNTs 一般比其他形状的碳纳米材料具有更高的增韧效率[6],经磁场、电场等外场作用定向排列的纳米粒子的增韧效果更佳[7-8]。目前,探讨两种纳米粒子协同增韧已成为该领域的研究热点。例如,CNTs 与蒙脱土之间存在相互穿插的结构可有效发挥协同作用,从而显著提高了复合材料的断裂韧性[9]。GO 和CNTs 可构建成三维网络增强结构,增韧效果明显高于单独使用的GO 或CNTs[10]。……
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