(二)碳纤维连续表面接枝对CF/PMR-15的力学性能的影响 1.对CF/PMR-15的ILSS的影响 在各自较佳条件下,我们考察了不同单体的连续接枝处理后ILSS的变化情况,见表1。 表 cF/PMR-15的‖LSs比较 碳纤维处理方法 ILSS (MPa) 变化百分率(哂) NA酸酐接枝 有机硅烷接 140,90 甲基硅橡胶接枝 97.9 +136.50 ·变化百分率()=4 100%共中:A一处理后CFRP的力学性能值;a一未处时CFRP的力学性能值 可见釆用对PMR-15树脂呈活性的单体如NA酸酐和有机硅烷接枝时,CF/PMR-15的 ILSS分别较未处理的提高了171.40%和146,90%;而采用对树脂基体没有可反应基团浸 润性差的甲基硅橡胶接枝时,由于接枝物的隔离作用而导致其CF/PMR-15的ILSS较未处 理的下降了45.70%,这也说明采用此方法可以人为地选择不同单体接枝以湖足不同研究对 ILSS的需要 在此我们与日本产T-300碳纤维做了比较,可见吉炭厂生产的高强磯纤维我们接枝处 理后其复合材料的ILSS超过了T-300/PMR-15的ILSS值。 对CF/PMR-15的拉伸性能的影响 同样在各自较佳条件下,考察了不同接枝情况对其CF/PMR-15的拉伸性能的影响,见 表2。 表2 cF/PMR-15的拉伸强度比较 碳纤维处理方法拉伸强度(MPa)变化百分率(%)弹性模(GPa)变化百分率(师) 06 136 NA接枝处理 11.32 有机硅烷接校 1120 5.5 十0,70 甲基硅橡胶接枝 T-300 1071 9.30 +2.94 表2中可见,较之未处理的碳纤维,采用活性单体表面接枝后其CF/PMR-15的拉伸强 度及弹性模量都有不同程度的提高,接近和高于T-300/PMR-15的上述性能;而采用甲基 硅橡胶接枝却使CF/PMR-15的拉伸性能下降。对活性单体接枝情况,由于界面强度的提 高,在试样受到°拉应力时,裂纹峰能量不能造成大量纤维拔脱界面均衡应力的作用未被礅 o1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
二
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· 变化 百 分率( r0) 一 A , x1 0 肠 其中 : A 一 处理 后c F R P 的 力学性能值 ; 。一 未处理 时c F R P 的 力学性能 值 . 可见采 用 对 P M R 一 15 树脂呈 活性 的单体 如N A酸醉 和有 机硅 烷 接 枝 时 , C F / P M R 一 15 的 I L S S分别 较未 处理 的提 高 了 , 71 . 40 肠和 14 6 . 90 肠 ; 而采 用对 树脂基体 没有 可反 应 基 团 浸 润 性差 的 甲基硅 橡胶 接枝时 , 由于接枝 物 的隔 离作 用而 一 导 致 其C F / P M R 一 15 的I L S S 较未 处 理的下 降 了4 5 . 70 肠 , 这也说 明采 用 此 方法可 以人 为地选择 不 同单 体接 枝 以满 足 不 同研究对 IL S S 的需 要 。 在此我 们 一 与 日本 产T 一3 0 碳 纤维做 了 比较 , 可 见 吉炭厂生 产的 高强碳 纤维 经我 们接枝处 理后 其复合 材 料 的IL S S 超 过 了T 一 3 0 0 / P M R 一 15 的I L S S值 。 2 . 对C F / P M R 一 1 5 的拉 伸 性能 的影 响 同样在 各 自较佳 条件下 , 考 察了不同接枝情况 对 其C F / P M R 一 15 的拉 伸性能的 影响 , 见 表2 。 表2 C F / P M R 一 1 5 的 拉 伸 强 度 比 较 碳纤维处理 方法 }拉伸强度(M P a) 变化百分 率(肠 ) …l 弹性 模量( G P a) 变化百分卑(肠 ) 末处理 N A 接枝处 理 有 机硅 烷接 校 甲基 硅橡胶接 枝 T 一 3 0 0 1 0 e l 1 4 8 4 1 1 2 0 5 5 6 1 0 7 1 十 39 . 9() 1 3G !5 1 13 7 10 0 14 0 十 1 1 . 只2 + 5 . 5 8 + 0 . 了O 一 4 7 . 6〔) 一 2 6 . 46 + 9 . 30 + 2 . 9 4 表2中可见 , 较之未 处理 的碳 纤 维 , 采 用 活性单体 表面接 枝 后其C F /PM R 一 15 的拉伸 强 度及 弹性模量都 有 不 同程 度的提高 , 接近 和高于T 一 3 0 0 / P M R 一 15 的 上述性能 ; 而 采 用 甲基 硅 橡胶接 枝却使 C F / P M R 一 15 的拉伸性能下 降 。 对活 性单体接 枝情况 , 由于 界 面 强 度 的提 高 , 在试 样受到。 ’ 拉应 力时 , 裂 纹峰能量不能造 成大量 纤维拔 脱 , 界面 均衡应力 的作用未被破