表面改性对螺旋碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能的影响

螺旋碳纳米管(HCNTs)由于其独特的三维螺旋形态及碳纳米管结构可望在新型功能和高强度复合材料领域发挥重要作用。文中研究了不同方式的HCNTs表面改性对环氧树脂复合材料力学性能的影响,并进一步分析了其强韧化机理。研究表明,通过γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)或聚乙烯亚胺(PEI)对HCNTs进行表面改性后与环氧树脂(EP)共混,能够显著提高复合材料的力学性能。KH560改性的HCNTs/EP复合材料冲击强度和拉伸强度分别提高了118. 4%与54. 1%; PEI改性的HCNTs/EP复合材料冲击强度和拉伸强度分别提高了101. 3%与70. 0%。分析认为,表面改性能够改善HCNTs与环氧树脂之间的界面相互作用,有利于两者之间的应力传递,从而使其力学性能得到进一步提高。