高环氧值生物基环氧乳液增强碳纤维/环氧复合材料界面性能

摘要整理

生物基环氧树脂的开发和新应用领域的探索已成为重要研究方向。本研究以原儿茶酸（PA）为生物基原料，通过取代反应引入不同链长的溴化烯烃，经氧化得到不同环氧值的环氧树脂（PA-EP）。将高环氧值PA-EP引入双酚A型二缩水甘油醚（DGEBA）环氧树脂浆料中，部分替代DGEBA制备新型浆料。浆料用量测试和碳纤维表面形貌分析表明，高环氧值PA-EP的引入使其在浆料处理过程中更易附着于碳纤维表面。采用20 wt% PA-EP-3浆料处理的碳纤维制备的复合材料，其界面剪切强度和层间剪切强度相比未处理碳纤维分别提高了56.86%和30.29%，这归因于碳纤维浆料处理后表面能和环氧基团的增加。研究首次将高环氧值PA-EP应用于碳纤维浆料以改善界面性能，相比其作为基体树脂在复合材料制造中的应用，该应用受产量低的问题影响较小，具有更好的工程应用前景。

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