预处理温度对上浆剂结构及碳纤维表面组成的影响

       本文利用红外光谱（IR）、X射线光电子能谱(XPS）研究了ACF和T300两种碳纤维表面上浆剂及除浆前后纤维表面化学组成，考察了预处理温度对上浆剂及碳纤维表面组成的影响。结果表明，T300上浆剂含有更多的醚键、羰基等含氧官能团；预处理温度对上浆剂及碳纤维除浆后的表面组成，尤其是醚键和环氧基团的含量有一定的影响。

       碳纤维自问世以来，由于具有高强度、高模量、低膨胀系数等一系列优异性能，因此在先进复合材料中用作增强材料，在航空、航天、建筑、体育等领域有广泛应用。碳纤维生产中通常需进行上浆处理，以达到集束作用，并改善碳纤维工艺性能，便于后续加工。碳纤维表面结构和上浆剂结构对复合材料性能的影响至关重要，因此在评价碳纤维复合材料性能之前有必要首先对碳纤维表面及上浆剂的化学结构有较全面深入的了解。虽然有关碳纤维表面及上浆剂化学结构的表征已有报道陆，但是预处理温度对上浆剂的化学结构和组成、碳纤维的表面结构等的影响还较少报道。本文主要研究了两种碳纤维除浆前后的表面元素及官能团，考察了不同预处理温度处理下，上浆剂化学结构及除浆前后碳纤维表面元素及官能团含量的变化。

      对不同温度预处理并除浆后的纤维表面Cls峰进行分峰，得到的温度对除浆纤维表面含氧官能团含量的影响结果如图4所示。可以看出，在80℃预处理温度后，ACF和T300两种除浆纤维表面的C-C含量随着预处理温度升高呈下降趋势，而羟基、醚键等官能团含量则有所增加，说明较高温度预处理纤维后，纤维表面与上浆剂之间发生了一定的化学反应，从而对除浆纤维表面基团含量产生较大影响。

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