甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯（MBS）核壳纳米粒子增强碳纤维环氧复合材料的力学性能研究

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本研究采用易分散的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯（MBS）核壳纳米粒子改善碳纤维/环氧树脂（CF/EP）复合材料的力学性能。通过真空辅助树脂传递模塑（VARTM）工艺制备了不同MBS粒子含量（1 wt.%~7 wt.%）的CF/EP复合材料。采用三点弯曲、夏比冲击、短梁剪切和Mode-I断裂韧性等测试方法评估复合材料的力学性能，均符合相关ASTM标准。结果表明，MBS粒子的加入显著提高了Mode-I层间断裂韧性（GIc），在7 wt.% MBS含量时达到最大值，相比参考复合材料提高了约177%。1 wt.% MBS纳米粒子使复合材料的弯曲模量略有下降，表现出增强的柔性，而7 wt.% MBS含量时产生协同效应，增强了刚度和结构补强效果。MBS纳米粒子的加入还提高了CF/EP复合材料的夏比冲击强度和阻尼性能，最高冲击强度在7 wt.% MBS时获得。较高的MBS含量降低了储存模量，而玻璃化转变温度基本保持不变。

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