環(huán)氧樹(shù)脂改性及在濕法纏繞成型中的進(jìn)展(九)
3.2優(yōu)異的力學(xué)性能
對(duì)于纏繞成型來(lái)說(shuō),高韌性樹(shù)脂能夠更好的在樹(shù)脂與纖維之間的界面?zhèn)鬟f載荷,以提高纖維強(qiáng)度利用率,但同時(shí)也要平衡好剛性,避免形變失控。這兩個(gè)特性之間存在著一定的矛盾,而樹(shù)脂的改性則是一個(gè)關(guān)鍵的控制點(diǎn)。梁偉容等人在纏繞樹(shù)脂體系內(nèi)加入增韌劑KU9921。當(dāng)添加含量達(dá)到2%~4%時(shí),沖擊強(qiáng)度和斷裂延伸率都提升了近200%。此外有研究表明通過(guò)添加納米品纖維素(NCC)改善環(huán)氧樹(shù)脂的力學(xué)性能和耐熱性能,如彎曲強(qiáng)度提高24%、熱分解溫度提升13.95℃。陳平等人為了滿足火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體對(duì)于韌性的要求,使用增韌改性的DDM固化劑,提高相容性其碳纖維強(qiáng)度發(fā)揮率可達(dá)89%。添加三聚氰胺進(jìn)行碳納米管(CNT)的官能化處理,可以改善其在環(huán)氧樹(shù)脂基體中的分散性并增強(qiáng)與基體的界面結(jié)合力。研究發(fā)現(xiàn),在添加2%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的修飾碳納米管(M-CNT)時(shí),環(huán)氧樹(shù)脂的斷裂韌度提高95%,楊氏模量提高64%,抗拉強(qiáng)度提高22%。Chen等人開(kāi)發(fā)了一款新的環(huán)氧樹(shù)脂體系用于T800碳纖維纏繞。由于T800分子結(jié)構(gòu)的高度取向?qū)е卤砻娑栊?,其纖維發(fā)揮強(qiáng)度很難*大化。通過(guò)合適的固化劑和稀釋劑的調(diào)配,可對(duì)樹(shù)脂韌性和粘度有效調(diào)節(jié),從而該樹(shù)脂體系和T800碳纖維結(jié)合良好。NOL層間剪切可達(dá)123MPa,比T700傳統(tǒng)數(shù)據(jù)要高36%。同時(shí)NOL拉伸強(qiáng)度達(dá)到2570MPa。Hubnerp等人研究了環(huán)氧-胺類(lèi)固化體系增韌前和增韌后在低溫-50℃下不同的性能表現(xiàn)。低溫下環(huán)氧樹(shù)脂剛性**增強(qiáng),因此Kic數(shù)據(jù)會(huì)比較接近。但是裂紋擴(kuò)展速度以及斷裂微觀塑性區(qū)域仍然證明了低溫條件下樹(shù)脂增韌仍然保留一定的效果,這對(duì)于纏繞用壓力容器的低溫疲勞仍有指導(dǎo)性建議。
(未完待續(xù))
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