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来源：晨源分子|
发表时间：2024-06-06
点击：1245
碳纤维CF增强环氧复合材料是一种理想的结构材料，由于其高比模量、显著的抗拉强度、优异的耐温度和耐侵蚀性能等优异的性能，已广泛应用于电子设备、航空航天材料以及船舶和汽车等领域。一个良好的界面可以将载荷从环氧基体转移到增强材料上，降低内应力集中，从而改善界面性能。然而，碳纤维与环氧树脂之间的界面附着力较弱，因此，界面性能的改善取决于界面附着力的改。近年来，在CF表面化学接枝超支化聚合物(HBPs)以提高复合材料的界面性能已引起人们极大的兴趣。
青岛大学的谷正教授团队将超支化聚合物共价接枝于碳纤维（CF）表面，用以提高CF/环氧树脂复合材料的界面性能。结果表明，超支化聚合物丰富的末端羟基可提高CF表面的润湿性、机械连锁和化学键合，从而显著改善复合材料的界面附着力。CF-H30复合材料的界面剪切强度（IFSS）、层间剪切强度（ILSS）、冲击强度达到84.1MPa、68.9MPa、61.1kJ/m2，比未经处理的CF复合材料分别提高78.2%、40.0%、39.1%。通过接枝超支化聚合物引入适度模量的界面相是提高复合材料界面性能的关键因素，可有效缓解应力集中和转移载荷。该研究为利用新型超支化聚合物设计与制备高性能纤维复合材料提供了有价值的指导。
文献来源：Lina Yang, Ping Han, Zheng Gu*. Materials and Design 200, 2021, 109456.
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