碳纤维对聚酰胺复合材料力学性能和热稳定性的影响

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.10.011

塑料科技 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (10) : 55 -59. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.10.011

王小庆, 徐成明

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摘要

为提高碳纤维（CF）与聚酰胺6(PA6)的相容性，采用上浆剂水性聚氨酯（PU）对CF进行改性，得到改性碳纤维（SCF），制备PA6/CF复合材料并对其力学性能和热稳定性进行研究。结果表明：PU上浆剂改性CF后，SCF的粗糙度增加；SCF与PA6的接触角显著降低，相容性提高；SCF的单丝拉伸强度高于未改性的CF；随着SCF含量的增加，PA6/CF的层间剪切强度先大幅提高后略有下降，拉伸强度和弯曲强度先显著增加后缓慢增加，PA6/CF的热稳定性不断提高。SCF的最优添加质量分数为15%，此时层间剪切强度最大，与纯PA6相比，PA6/CF的拉伸强度和弯曲强度分别提高316.4%和198.8%，初始热分解温度提高36℃，最大热分解速率时温度提高42℃。