多壁碳纳米管改性玻纤／环氧树脂复合材料的制备及力学性能

       为了充分利用碳纳米管(CNTs)优异的力学性能优势来进一步提高玻纤／环氧树脂复合材料的模量，本文提出了两种将CNTs引入复合材料的方法。第一种方法：将多壁碳纳米管( MWCNTs)，通过超声、高速剪切和三辊机碾压等方法分散在低粘度的环氧树脂中，制备MWCNTs/环氧树脂复合材料基体，但是碳纳米管的引入，使得树脂的拉伸强度在CNTs含量超过lwt%后呈下降趋势，模量的增加也不明显，最终导致制备的MWCNTs/玻纤／环氧树脂复合材料改性效果并不理想。第二种方法：在高压静电场下，将碳纳米管直接附着在玻纤丝束表面，通过电场实现CNTs的定向附着，用得到的改性丝束与环氧树脂复合，制备复合材料。实验结果显示，这种新方法制得的玻纤丝束的力学性能得到了明显的改善，模量提高了近30%，相应的复合材料力学性能也得到明显提高。接下来又采用扫描电子显微镜(SEM)观察了碳纳米管在树脂中的分散状态以及力学试样的断口形貌。通过对比发现，在同等MWCNTs添加量的前提下，用第一种方法制备的玻增强树脂基复合材料的模量提高了不到10%，而第二种方法提高了21%．第二种方法更为有效。