表面改性对Cf/HA-PMMA混杂生物复合材料的结构及性能的影响

郭申¹，黄剑锋²，曹丽云²，曾丽平²

(1.富维薄膜,山东,有限公司,潍坊,261061;
2.陕西科技大学,材料科学与上程学院,西安,710021)

摘要:采用原位合成与溶液共混相结合的方法,制备了短切碳纤维(Cf)增强纳米羟基磷灰石(HA)-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料.重点研究了短切碳纤维和纳米HA粒子表面改性前后对Cf/HA-PMMA复合材料微观结构和力学性能的影响.采用XRD、FTIR、XPS和SEM等对纳米HA粒子、碳纤维和复合材料的组成结构及断面的微观形貌等进行测试和表征,使用万能材料试验机测试其弯曲、压缩性能.结果表明:经表面氧化的碳纤维和用卵磷脂改性后的纳米HA与PMMA基体的界面结合性明显得到改善;采用卵磷脂表面改性后的纳米HA及表面预氧化后的碳纤维制备的Cf/HA-PMMA复合材料的弯曲性能得到显著提高,与采用未表面改性纳米HA和未表面氧化碳纤维所制备的Cf/HA-PMMA复合材料相比,弯曲、压缩强度和弹性模量分别提高1.6倍、2倍和4.3倍.

关键词:表面改性; 聚甲基丙烯酸甲酯; 生物复合材料; 微观结构; 力学性能;

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