环氧化修饰碳纳米管对邻甲酚醛环氧树脂性能的影响

摘要

为提高碳纳米管在环氧树脂基体中的分散性,分别利用硅烷偶联剂(KH560)和双酚A型环氧树脂(E44)对酸化碳纳米管(a-MWCNTs)进行环氧化修饰,然后通过热压成型将其与邻甲酚醛环氧树脂(o-CFER)复合制备玻纤增强的复合材料,并对其进行了结构表征和性能测试.结果表明,分别与KH560、E44反应后,a-MWCNTs表面成功引入了环氧官能团;相比于未进行环氧化修饰的a-MWCNTs,加入环氧化修饰的碳纳米管使得o-CFER层压复合材料的热稳定性和玻璃化温度(Tg)得到改善,体系交联度增加,力学性能呈现出先增强后减弱的趋势.当KH560-MWCNTs、E44-MWCNTs含量为1％(质量分数,下同)时,复合材料的Tg分别提高了6.5℃和9℃.其中,KH560-MWCNTs改性体系的冲击强度最佳,且当KH560-MWCNTs添加量为1％时,该复合材料的冲击强度与玻纤增强纯o-CFER相比提高了129.1％;而E44-MWCNTs改性体系的拉伸强度最佳,且当E44-MWCNTs添加量为1％时,该复合材料的拉伸强度与玻纤增强纯o-CFER相比提高了29.9％.SEM分析表明,经环氧官能化的碳纳米管改善了其在o-CFER基体中的分散性以及基体与增强纤维之间的相互作用.