MWCNTs对环氧树脂及多尺度MWCNTs-碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响

邓火英¹，梁馨¹，顾轶卓²，张文卿³，蒋文革¹，方洲¹

1. 航天材料及工艺研究所2. 北京航空航天大学材料科学与工程学院3. 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室

摘 要：通过对胺基化多壁碳纳米管（MWCNTs—NH2）进行改性,得到改性MWCNTs悬浮液（MWCNTs—NH2（M））。分别将羧基化MWCNTs（MWCNTs—COOH）和MWCNTs—NH2（M）分散在环氧树脂（EP）中,采用热熔法制备了多尺度MWCNTs-碳纤维（CF）/EP复合材料。研究了MWCNTs对EP模量、韧性及EP与CF之间界面黏结强度的影响,并分析了MWCNTs与CF上浆剂的作用,评价了多尺度MWCNTs-CF/EP复合材料的力学性能。结果表明:官能团化的MWCNTs可对EP的模量和韧性起到更好的增强作用。MWCNTs接枝的—COOH或—NH2可与CF上浆剂中的环氧基团发生化学反应,提高EP与CF之间的界面剪切强度。MWCNTs—NH2（M）对多尺度MWCNTs-CF/EP复合材料力学性能的增强效果优于MWCNTs—COOH,当MWCNTs—NH2（M）的含量为1wt%时,多尺度复合材料的0°压缩强度、90°压缩强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击后压缩强度（CAI）分别提高了16.7%、16.3%、40.9%、30.3%、20.6%。

关键词：多壁碳纳米管;环氧树脂;碳纤维;界面;复合材料;力学性能;