MWCNTs表面对玻璃纤维增强复合材料力学及其界面粘合性的影响

摘要

采用三种不同种类的硅烷改性分散碳纳米管(MWCNTs),通过超声辅助浸渍法制备了MWCNTs/玻璃纤维预增强体,通过真空灌注法制备了含MWCNTs的玻璃纤维增强环氧复合材料(GFRP),研究了硅烷组成和结构对MWCNTs的表面及其对GFRP力学性能、层间粘合性能、动态粘弹性以及断裂形貌等的影响.结果表明,氨基、乙烯基和长链硅烷均可以改善MWCNTs的分散性,其中含氨基硅烷改性MWCNTs的GFRP(MGFE-a)呈韧性断裂,性能提升最为明显,其拉伸强度和模量分别提升了19.2％和19.7％,弯曲强度和模量分别提升了18.9％和19.3％;层间剪切强度和断裂功分别提升了15.2％和48.2％;MWCNTs表面组成与树脂之间的相互作用对玻璃化转变和内耗的影响有一定的温度依赖性,MGFE-a的储能模量值最大,提高了13.0％,玻璃化温度提高了约5.2°C,损耗因子降低了15.6％.