连续碳纤维增强聚酰胺6复合材料的研究

以拉挤熔融浸渍制备连续碳纤维增强聚酰胺6（CFRPA6）复合材料，通过改变碳纤维（CF）的长度和含量考察材料的各项性能。结果表明，复合材料中CF长度由2～4mm（短CF）增加到8～10mm（长CF），拉伸强度、弯曲强度和硬度最大增幅分别为25．7％、31．7％和3．1％；当CF含量为15％时，长CF增强PA6复合材料的冲击强度比短CF增强PA6提高了16．3％；与短CF增强PA6相比，在长CF含量为3％时，长CF增强PA6的吸水率降幅最大，为15．7％；但CF的长度对CFRPA6复合材料的线膨胀系数影响不大。随着CF的含量增加，除冲击强度外，其他性能均有改善。在CF含量为15％时，短CF增强PA6和长CF增强PA6的拉仲强度比纯PA6分别提高了101．7％和141．9％；弯曲强度比纯PA6分别提高了152．6％和196．2％；硬度比纯PA6分别提高了8．7％和12．1％。冲击强度比纯PA6分别下降了47．7％和39．2％。15％短CF和15％长CF增强PA6的吸水率均为1．3％，比纯PA6下降了31．8％。当CF含量为3％时降幅最大，短CF和长CF增强PA6的线膨胀系数分别下降了89．5％和84．2％。     

碳纤维上浆剂的制备及增强聚酰胺6复合材料

采用己内酰胺(CPL)得到两端为羧基的改性聚酰胺6低聚物(LPA6),将其与环氧树脂反应制得环氧树脂乳液.通过在碳纤维表面沉积施胶剂后,提高了碳纤维表面的极性和表面能.测试结果显示,碳纤维的接触角较未上浆减小19％,碳纤维复合材料拉伸强度较未上浆提高17.7％,拉伸应变较未上浆提高了 16.7％,无缺口冲击强度较未上浆...     

玻纤增强聚酰胺6/蒙脱土复合材料的制备及其力学性能研究

通过螺杆挤出法制备了玻璃纤维增强聚酰胺6/蒙脱土复合材料,利用电子万能试验机对复合材料的力学性能进行了测量,并对实验结果进行了分析。结果表明,随着玻璃纤维含量的增加,聚酰胺6/蒙脱土/玻璃纤维复合材料的拉伸强度和冲击强度相应地增大,且长度为12mm的玻璃纤维增强的复合材料比6mm玻璃纤维增强的复合材料高;当玻璃纤维含量为10%(质量分数,下同)时,12mm玻璃纤维增强的复合材料的拉伸强度和冲击强度分别比聚酰胺6/蒙脱土复合材料提高了17.4%和84.1%。     

碳纤维增强聚酰胺6复合材料的结晶行为研究

通过偏光显微镜和差示扫描量热仪(DSC)研究了碳纤维(CF)和滑石粉对聚酰胺6(PA6)结晶行为的影响。结果表明,CF的加入在PA6和CF的界面诱发横晶,CF和滑石粉在PA6基体中起到了异相成核作用,改变PA6的成核机理和晶体生长方式,提高了起始结晶温度和结晶速率。结晶速率随普等温结晶温度的升高而下降。当冷却速率增大时,起始结晶温度下降,结晶度增大。     

无机成核剂改性聚酰胺6/碳纤维复合材料的结构与性能

以钛酸钾晶须（PTW）、高岭土（Kaolin）和滑石粉（Talc）为成核剂,制备了无机成核剂改性聚酰胺6/碳纤维（PA6/CF/NA）三元复合材料。通过分析复合材料的力学性能、动态热力学性能、微观形貌、结晶行为、晶体结构、热性能等对其结构和性能进行了系统的研究。结果表明,加入Talc可以大幅提高PA6/CF复合材料的冲击性能,添加2%（质量分数,下同）的Talc时,复合材料的冲击强度提高了44.5%;Talc在挤出过程中能够充分解离成片层并均匀地分散在PA6基体中,PA6/CF/Talc复合材料中存在大量纤维拔出后形成的孔洞,片层与基体黏结较好;与PTW和Kaolin相比,Talc突出的异相成核作用可以显著提高PA6/CF复合材料的结晶温度,并促进PA6形成更为完善的晶体结构。     

碳纤维增强PP/EVA复合材料力学性能研究

将碳纤维(C)与聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)共混,制备了PP/EVA/C复合材料。研究了碳纤维用量以及偶联剂改性、酸刻蚀并偶联剂改性的碳纤维对PP/EVA复合材料力学性能、水接触角和断面微观形貌的影响。结果表明:碳纤维添加量为30份时,PP/EVA/C复合材料的力学性能较好;酸刻蚀并偶联剂改性的碳纤维(SSiC)增强效果优于单独偶联剂改性的碳纤维。与添加碳纤维30份的PP/EVA/C复合材料相比,PP/EVA/SSiC复合材料的拉伸强度、弯曲强度分别提高了6.26,7.20 MPa,但冲击强度略有降低。     

氧化石墨烯增强碳纤维/环氧复合材料的制备及其力学性能研究

本文针对碳纤维和环氧树脂结合的界面问题,采用氧化石墨烯改善碳纤维的表面结构,增强其与环氧树脂结合的界面效果,提高其复合材料的层间剪切强度。通过对复合材料的层间剪切性能进行研究,结果表明,当氧化石墨烯的浓度逐渐增大时,其复合材料的力学性能也逐渐增强,并且在氧化石墨烯浓度为0.3wt%时的碳纤维复合材料的层间剪切性能最佳,当氧化石墨烯浓度超过最佳值时,其层间剪切性能开始下降。     

一种碳纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法

正本发明提供一种碳纤维增强聚酰胺复合材料,其包括按照质量分数比的如下组分:聚酰胺树脂60%~80%;润滑剂0.1%~0.3%;抗氧剂0.1%~0.3%;表面改性的碳纤维20%~40%;其中,所述表面改性的碳纤维为聚丙烯腈处理的碳纤维。本发明还提供该碳纤维增强聚酰胺复合材料的制备方法,其按照上述质量分数比选取原料;并将原料混合均匀,得混合原料;将混合原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤出,造粒,获得所述碳纤维增强聚酰胺复合材料。该碳纤维增强     

碳纤维增强聚醚醚酮复合材料力学性能研究

通过热压成型方法制备出碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料,研究了CF含量和退火处理对拉伸力学性能的影响,CF含量对压缩力学性能的影响。结果表明:随着CF含量的增加,拉伸力学性能先增加后下降。退火处理在CF含量较低时增加了CF/PEEK复合材料的拉伸力学性能,在高CF含量时,对拉伸力学性能起到负面的影响。随着CF含量的增加,CF/PEEK复合材料的压缩性能先上升后下降,且碳纤维含量在10%时压缩性能达到最大值503.56 MPa。     

聚酰胺6/连续碳纤维复合材料的结晶行为

利用自行设计的浸渍装置,通过熔融浸渍法制备了连续碳纤维增强聚酰胺6(PA6/LCF)复合材料。研究了LCF对PA6/LCF复合材料结晶行为的影响。结果表明,LCF的加入对PA6基体具有异相成核作用,增容剂苯乙烯马来酸酐共聚物(SMAH)和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)的加入均能促进LCF对PA6基体的异相成核作用。PA6的等温结晶均相成核和异相成核共存,PA6/LCF复合材料则以异相成核结晶为主。非等温结晶研究表明,随着冷却速率的增加,PA6,PA6/LCF复合材料的结晶速率变大,半结晶时间降低。     

碳纤维增强PE-UHMW/木粉复合材料的力学性能

为了改善超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)的加工性能,提高其力学性能,以木粉和碳纤维为填料,制备了高填充量碳纤维增强PE-UHMW/木粉复合材料。研究了碳纤维含量对PE-UHMW/木粉复合材料弯曲性能、拉伸性能及动态热机械性能的影响。研究结果表明,加入碳纤维可提高PE-UHMW/木粉复合材料的弯曲强度及拉伸强度。拉伸强度和弯曲强度都随着碳纤维的含量的增加呈现出先增加后减小的趋势。当碳纤维质量分数为3%时,弯曲强度达到最大值,为25.2 MPa,比未加碳纤维时提高了46.5%。当碳纤维质量分数为2%时,弯曲强度达到最大值,为38.4 MPa,比未加碳纤维时提高了27.1%。随着碳纤维含量的增加,复合材料的储能模量显著提高。碳纤维的加入使复合材料的损耗因子峰值增大。     

碳纳米管定向排列增强碳纤维/环氧树脂复合材料制备及力学性能

采用高频电场诱导法制备了碳纳米管定向有序填充的碳纤维/环氧树脂复合材料。研究了电场频率对复合材料力学性能的影响规律,对复合材料的显微形貌进行观察。结果表明:在富树脂区碳纳米管沿着电场方向存在明显的有序排列现象;高频电场诱导后复合材料的层间剪切强度最大提高28.9%,压缩强度提高28.83%,弯曲强度提升15.01%,断口粗糙度增加,树脂与碳纤维的界面结合状态改善。     

PA6/无机纳米复合材料的力学性能研究

通过熔融共混法制备了尼龙6(PA6)/SiO2包覆纳米CaCO3、PA6/纳米SiO2、PA6/纳米CaCO3复合材料,对其力学性能进行比较分析研究.结果表明,3种纳米复合体系的力学性能与纯PA6相比都有不同程度的提高.三者相比较,PA6/SiO2包覆纳米CaCO3体系的力学综合性能最优,当SiO2包覆纳米CaCO3的添加量为0.5份时,缺口冲击强度提高了13%,断裂伸长率提高了169%,拉伸强度和弯曲弹性模量也有所提高.另外,差示扫描量热法(DSC)研究发现,无机纳米粒子对PA6的结晶性能影响不大.     

连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的制备及力学性能

采用自主研发的连续碳纤维/聚醚醚酮热熔法预浸料(HC2110),通过热压成型工艺制备了复合材料层合板。测试了复合材料的力学性能,表征了微观形貌和破坏模式。预浸料热性能测试表明,HC2110预浸料较国外材料(TC1200)的耐热性及成型工艺性较优。微观形貌分析表明,复合材料层合板中纤维分布均匀性对0°拉伸性能影响较小;而纤维和树脂的界面结合较差是导致90°拉伸强度明显偏低的主要原因。     

注塑工艺对碳纤维增强聚酰胺10T复合材料力学性能的影响

以高温聚酰胺10T(PA10T)为基体,制备碳纤维增强聚酰胺10T复合材料（PA10T/CF）,研究复合材料注射成型的工艺参数对复合材料力学性能的影响。通过对复合材料的纤维保留长度进行分析,得到最佳平均保留长度为295μm,同时得到优化的注塑工艺参数为注塑温度330℃,注塑压力50%（注射压力最大值的50%）,注射速率70%（注射速率最大值的70%）,保压压力50 MPa,模具温度30℃。分析扫描电子显微镜（SEM）表征结果可知,不同纤维含量的PA10T/CF复合材料采用优化工艺参数成型时,其样品断面呈韧性断裂且CF均匀良好地分散。     

共聚酰胺6/11的结构表征及力学性能研究

采用熔融共缩聚法制备共聚酰胺(PA)6/11,并通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪和差示扫描量热(DSC)仪对其结构进行了表征,同时研究了己内酰胺含量对其力学性能的影响。FTIR分析结果表明,己内酰胺单体的引入并没有改变共聚PA6/11的主体PA11的晶型结构;DSC分析结果显示,所制备的材料为无规共聚物,在聚合过程中并没有形成均聚PA;力学性能研究表明,己内酰胺含量的变化对共聚PA6/11的拉伸强度和断裂伸长率影响较大,对冲击强度影响不大。     

连续碳纤维增强PA6高性能复合材料的制备

通过熔融浸渍和高温高压法采用连续碳纤维(LCF)增强聚酰胺(PA)6制备了高性能复合材料(LCFRPA6)。研究了LCF用量对LCFRPA6的微观形貌、动态力学性能、动态流变性能、拉伸强度及结晶动力学的影响。结果表明:随着LCF用量的增加,LCFRPA6的力学性能明显提高;当LCF质量分数为10%时,LCFRPA6在100 ℃时的储能模量为10 900 MPa,较基体树脂PA 6提高了2个数量级;PA 6的等温结晶机理为均相成核和异相成核共存,而LCFRPA6则以异相成核结晶为主。     

碳纤维增强尼龙6复合材料的研究

研究了尼龙6的相对黏度对碳纤维增强复合材料的力学性能及其结构的影响。结果表明:碳纤维增强尼龙6复合材料的力学性能随尼龙6的相对黏度增加大而降低。碳纤维的质量分数为15%时,相对黏度为2.7的尼龙6的复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别为179.6和11014 MPa;而相对黏度为2.0的尼龙6复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别为220和14521MPa,分别提高了22.5%和31.8%。扫描电镜表明:碳纤维在不同尼龙6基体的复合材料中分散都比较均匀,复合材料断裂为纤维拔出断裂方式。