碳纤维布表面处理对酚醛树脂复合材料力学性能的影响.pdf

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1、76第40卷,第4期工程塑料应用Vo1.40.NO.4012ENGINEERnGPLASTICSAPPLICATIONApr.2012碳纤维布表面处理对酚醛树脂复合材料力学陛能的影响素田琳娜,崔善子(长春工业大学化学工程学院,长春130012)摘要:以碳纤维布(CB)为增强相,丁苯橡胶为增韧剂,酚醛树脂(PF)为基体,通过模压成型工艺制得了PF/CB复合材料,研究了CB表面处理方式、丁苯橡胶含量及加工成型温度对PF/CB复合材料的界面结合及力学性能的影响。结果表明,丙酮处理CB、氧化处理CB及加工成型温度的提高都能

2、改善纤维与基体的结合程度,提高界面结合力但氧化处理CB随着加工成型温度的提高,易断裂,对复合材料的增强作用有所减弱。丁苯橡胶加入量为12%时PF的加工及冲击性能为最佳。关键词:碳纤维布;酚醛树脂;表面处理;复合材料;力学性能中图分类号:TQ327.3文献标识码:A文章编号:1001.3539(2012)04.0076.04EffectsofSurfaceTreatmentofCarbonFiberClothonMechanicalPropertiesofPhenolicResinCompositesTianLinn

3、a.CuiShanzi(DepartmentofChemicalEngineering,ChangchunUniversityofTechnology,Changchun130012.China)Abstract:Carbonfibercloth(CB)reinforcedphenolicresin(PF)compositeswerepreparedthroughcompressionmoldingprocesswithCBasreinforcement,styrenebutadienerubberastoughe

4、ningagent,PFasmatrix.Theresultsshowedthatthecarbonfiberclothimmersedwithacetoneandoxidizedbytheconcentratedsulfuricacid,andraiseoftheprocessingmoldingtemperaturecouldimprovethebondingandmechanicalpropertiesofPF/CBcomposites.Butwiththeimprovementofmoldingtemper

5、ature,CBoxidizedeasilybrokened,andweakenedtheinhancementfurcomposite.Whentheamountofstyrenebutadienerubberwas12%,theprocessingandimpactpropertiesofPF/CBcompositewasthebest.Keywords:carbonfibercloth;phenolicresin;surfacetreatment;composites;mechanicalproperties

6、近年来,碳纤维(CF)增强酚醛树脂(PF)基复六亚甲基四胺:天津市华东试剂厂。合材料广泛应用于医疗体育器材、航空航天等领域。1.2仪器及设备CF作为增强相时,可分为短切CF、长CF和CF织油压千斤顶:QYL50D型,常熟千斤顶厂;物增强。李密丹等4分别利用短切CF、CF单丝平板硫化机:HD-015型,合肥锻压机床厂;增强PF树脂,而有关CF织物增强PF的研究报道悬臂梁冲击实验机:XJU-22型,承德实验机有相对较少。CF织物具有良好的铺覆性,沿纤维方向限责任公司;变形小,比短切CF和长CF具有更高强度和韧性。缺口制

7、样机:QYJ型,深圳市新三思材料检测笔者选用CF正交编织平纹布(CB)作为增强相,丁有限公司;苯橡胶为增韧剂,制备了PF/CB复合材料,研究了微机控制电子万能实验机:RG型,深圳市瑞格CB的表面处理方式、加工成型温度及丁苯橡胶含尔仪器有限公司。量对PF/CB复合材料力学性能的影响。1.3试样制备1实验部分(1)CB预浸料的制备1.1原材料将CB浸渍在丙酮溶液中15h后烘干,然后在PF:安阳市殷都树脂有限公司;50%浓硫酸中浸泡1h,经过蒸馏水洗涤,干燥后备CB:经向与纬向尺寸分别为T300—1000和用T300~1

8、000,经纬密度为9根/9根/cm,市售;日本通产省“大学与产业携手开发项目”丁苯橡胶:自制;联系人:田琳娜,硕士,从事碳纤维增强树脂基复合材料研究硬脂酸钙:天津市科密欧化学试剂开发中心;收稿日期:2012—02.07田琳娜,等:碳纤维布表面处理对酚醛树脂复合材料力学性能的影响77(2)PF/CB复合材料的制备由图1可看出,未处理的CB表面比较光滑,纵将PF

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