超支化环氧基接枝多壁碳纳米管增强芳纶纤维/环氧树脂复合材料界面相互作用和热氧化力学性能

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增强芳纶纤维增强聚合物（AFRP）复合材料的界面性能同时保持热稳定性是先进复合材料工程中的重大挑战。本研究通过引入超支化环氧（HPEP）官能化的碳纳米管（CNTs），在AFRP复合材料中构建多层级微/纳米界面的创新方法。HPEP在CNTs上的接枝效率为14.14%，促进了优异的分散性和界面粘结。在AFRP复合材料中加入2 wt% CNTs-g-HPEP，弯曲强度提高41.3%，层间剪切强度提高30.9%。具有多层级微/纳米界面的复合材料在热老化后表现出优异的力学性能保留率。这种增强效果源于CNTs-g-HPEP对基体-纤维界面的协同增强作用：CNTs-g-HPEP中的环氧基团与聚合物基体共固化，而柔性超支化链增强了与芳纶纤维的机械互锁。复合材料表现出卓越的热氧化力学性能，热老化后具有较高的力学性能保留率。热失效分析表明，随着温度升高，AFRP复合材料的失效模式逐渐从纤维-基体脱粘转变为基体降解。本研究为下一代高性能AFRP复合材料的设计和开发提供了有效策略，在恶劣环境应用中具有重要潜力。

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