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國內水泥混凝土外加劑技術資料
碳纖維表面化學接枝改性的方法
來源:
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作者:pro10845f02
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發布時間: 2014-08-28
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碳纖維(CF)具有低密度，高比強度和比模量，耐高溫，耐化學腐蝕，導熱和導電性能優良，熱膨脹系數小等特點，是一種重要的復合材料增強體，碳纖維以及碳纖維復合材料在航空航天、國防軍工、機械制造等領域有廣泛的應用。
碳纖維的力學性能與碳纖維和基體的界面粘結強度密切相關，良好的界面結合可以有效地傳遞載荷，從而提高材料的力學性能。但是，未經處理的碳纖維表面惰性大，與樹脂基體的界面結合較弱，從而影響了碳纖維復合材料優異性能的充分發揮。通常要對碳纖維進行表面處理，改善其復合材料的界面粘結質量，從而提高材料的界面力學性能。
常用的碳纖維表面改性方法主要有化學氣相沉積法、化學氧化及化學接枝等，這些方法都能不同程度地增加碳纖維的表面極性或比表面積，提高其與樹脂之間的界面性能，但往往導致其力學性能的較大損失，并且操作繁瑣，不易實施。例如化學氧化中應用最廣泛的混酸氧化，使用濃硫酸和濃硝酸的混合物作為氧化劑，實驗危險性高，操作繁瑣，耗時長，纖維本體強度損失多在10%以上。
據恒志信網消息：為解決現有碳纖維表面改性方法導致碳纖維力學性能損失大的問題，國內最新研制成功一種而提供的一種碳纖維表面化學接枝改性的方法。
新技術的優點:
一、則是利用接枝到主鏈法，簡寫“Grafting-to”方法，選擇帶有特殊官能團，并作為樹脂的交聯劑和固化劑的六亞甲基四胺接枝到T300碳纖維表面，解決了一般改性方法導致碳纖維力學性能損失嚴重這一急待解決的問題，碳纖維表面化學接枝改性后單絲拉伸強度損失0.79%?0.81%。
二、本發明碳纖維表面化學接枝改性后表面與基體存在機械嚙合作用，且改性后的碳纖維表面有大量活性官能團，易于與基體形成化學鍵，提高了碳纖維的表面能及浸潤性能，從而增強了復合材料界面的剪切強度，碳纖維表面化學接枝改性后表面能由改性前29.5mN/m?30.2mN/m提高到54mN/m?56.2mN/m,提高了 83%?86.4%,界面剪切強度由改性前64MPa?64.9MPa提高到102MPa?105MPa，提高了 59%?61%。三、本發明成本低、危險性低、耗時短和易于實施。
