酸化石墨烯改性环氧树脂及其碳纤维复合材料力学性能研究

来源期刊：玻璃钢/复合材料2018年第5期

论文作者：于倩倩 陈刚 郑志才 崇琳 王志远 王启芬 王忠 吴忠泉

文章页码：33 - 40

关键词：酸化石墨烯;改性;EP;CF/EP;力学性能;

摘    要：针对石墨烯在复合材料增强增韧上的应用,对石墨烯进行了酸化处理,采用超声分散方法制备酸化石墨烯/环氧树脂（EP）浇注体,并在此基础上制备了酸化石墨烯/碳纤维（CF）/环氧树脂（EP）复合材料。分别利用红外光谱和透射电镜表征了酸化石墨烯表面结构和微观形貌,利用拉伸、弯曲、冲击等机械测试手段评价了酸化石墨烯改性EP和CF-EP的力学性能,并利用扫描电镜对复合材料拉伸断面形貌进行观察。试验结果表明:石墨烯酸化处理后,成功在表面引入了羟基、羧基等极性基团;酸化石墨烯可对EP和CF/EP进行有效增强增韧,当其添加量为0.2wt%时,EP拉伸强度和冲击强度分别提高了23.3%和109.8%,CF/EP拉伸强度、弯曲强度分别提高了6.0%和10.6%,当酸化石墨烯添加量为0.5wt%时,CF/EP复合材料层间剪切强度提高了7.4%。微观形貌分析表明,酸化石墨烯对CF/EP增强改性主要是通过对EP进行增强增韧,同时提高CF和EP之间的界面性能来实现的。