碳纤维上浆料的合成及其对复合材料界面的增效的研究

碳纤维表面呈惰性，自由能低，与树脂基体的浸润性差，通过碳纤维表面浆料的改性，改变碳纤维表面物理、化学性质。本项目采用溶胶-凝胶技术，制备纳米粉体先驱液，对其进行改性研究，将氨基引入到纳米粒子表面，与环氧树脂反应，使纳米颗粒表面接枝上环氧树脂大分子，通过控制纳米颗粒表面基团的数量，形成可设计的表面改性的有机-无机纳米浆料；或者使环氧树脂的羟基与含有异氰酸酯基的烷氧基硅、钛、锌化合物反应，使其参与溶胶-凝胶反应，调节烷氧基化合物的官能度，或控制环氧树脂参与溶胶-凝胶反应的量，形成可设计的环氧树脂大分子改性的有机-无机纳米新型功能浆料。该浆料应用于碳纤维表面，改善碳纤维表面性质和复合材料界面性能，在提高复合材料界面粘结性能的同时，能显著提高复合材料的冲击韧性和界面耐热稳定性等。该浆料的研制为扩大碳纤维品种，提高先进聚合物基复合材料在航空、航天、兵器领域的使用性能和性能稳定性奠定了实验与理论基础。