纤维与增强英文2025
聚乙烯亚胺–聚多巴胺涂层与NH₂/COOH改性碳纳米管协同增强连续芳纶纤维/不饱和聚酯树脂复合材料
Polyethyleneimine–Polydopamine Coating and NH <sub>2</sub> /COOH‐Carbon Nanotubes Synergistically Reinforced Continuous Aramid Fiber/Unsaturated Polyester Resin Composites
Kexin Chen, Yan Zhang, Zhibin Jin, Yinchun Hu, Qi Lei, Yongcun Li, Qiong Zhou, Yingying Wang · College of Artificial Intelligence, Shanxi Key Laboratory of Materials Strength & Structural Impact Taiyuan University of Technology Taiyuan China
摘要整理
芳纶纤维(AF)增强复合材料因界面相容性差和粘结强度低，在深海装备和航空航天等领域应用受限。本研究提出了一种创新且可扩展的策略，在芳纶纤维表面构建纳米分级增强界面以根本解决该问题。首先采用聚乙烯亚胺(PEI)和聚多巴胺(PDA)构建多功能中间层，随后在其上共锚定羧基化和氨基化碳纳米管(COOH-CNTs和NH₂-CNTs)，制备得到最终产品C/N-CNTs-PP-AF。独特的双碳纳米管构型通过形成连续导电网络，产生51.57~84.20 MΩ范围内的稳定电阻。更重要的是，C/N-CNTs-PP-AF/不饱和聚酯(UP)复合材料性能显著提升，界面强度达39.60 MPa(提高81.15%)，拉伸强度达1404.25 MPa(提高89.45%)。该方法利用多方面的界面相互作用实现了碳纳米管的稳定接枝和粘结性增强。本研究不仅有效解决了芳纶纤维/不饱和聚酯界面粘结弱的问题，还为设计具有集成功能的高性能纤维增强复合材料建立了新范式。
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