基于刚-柔结合的纳米粒子的上浆剂及其制备方法和在CF/PEEK复合材料中的应用技术

技术编号:41282132 阅读:16 留言:0更新日期:2024-05-11 09:32
基于刚‑柔结合的纳米粒子的上浆剂及其制备方法和在CF/PEEK复合材料中的应用。本发明专利技术属于纤维上浆剂及其制备领域。本发明专利技术的目的是为了解决现有CF/PEEK界面和复合材料整体力学性能有待进一步优化的技术问题。本发明专利技术提出了一种由柔性ANF和刚性纳米TiO<subgt;2</subgt;侨联的混杂纳米粒子以及PEI过渡层构成的上浆剂。经其改性后的CF/PEEK复合材料的活性官能团含量、表面粗糙度和润湿性均获得显著提高。同时,界面处“刚‑柔”结构的协同作用,最终改善了外部应力传递,抑制了裂纹扩展,提高复合材料界面结合强度和整体力学性能,以满足汽车,舰船及航空航天领域的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纤维上浆剂及其制备领域,具体涉及一种基于刚-柔结合的纳米粒子的上浆剂及其制备方法和在cf/peek复合材料中的应用。


技术介绍

1、迄今为止,碳纤维(cf)增强聚合物复合材料由于其特殊的性能,包括高比强度和模量、热稳定性和化学耐久性,已经在汽车、舰船及航空航天等行业中得到了广泛的应用。

2、聚醚醚酮(peek)作为一种工程热塑性塑料,具有优异的热稳定性和力学性能,可在250℃下长时间工作。界面是纤维与树脂之间载荷传递的桥梁,其性能直接影响复合材料的整体性能。然而,复合材料的界面粘附不仅受到cf表面光滑、表面自由能低以及peek的惰性链的限制,而且cf和peek之间存在明显的“模量间隙”,也阻碍了应力传递的效率。同时,弱的界面会导致应力集中,难以充分发挥复合材料的性能优势。因此,不断提高cf和peek之间的界面结合强度是本领域一直需要解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决现有cf/peek界面和复合材料整体力学性能有待进一步优化的技术问题,而提供了一种基于刚-柔结合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种刚-柔结合的纳米粒子的制备方法,其特征在于,所述方法:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,纳米二氧化钛和氯化铈的质量比为(0.2-0.5):(0.1-1),纳米二氧化钛与芳纶纳米纤维分散液的比例为(0.2-0.5)g:(30-50)mL,芳纶纳米纤维分散液的浓度为3-6g/L。

3.权利要求1或2所述的方法制得的刚-柔结合的纳米粒子,其特征在于,刚性的纳米二氧化钛和柔性的芳纶纳米纤维相互交联成混杂的纳米网络。

4.基于权利要求3所述的刚-柔结合的纳米粒子的上浆剂,其特征在于,包括刚-柔结合的纳米粒子和PEI。

5.权利要求4...

【技术特征摘要】

1.一种刚-柔结合的纳米粒子的制备方法,其特征在于,所述方法:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,纳米二氧化钛和氯化铈的质量比为(0.2-0.5):(0.1-1),纳米二氧化钛与芳纶纳米纤维分散液的比例为(0.2-0.5)g:(30-50)ml,芳纶纳米纤维分散液的浓度为3-6g/l。

3.权利要求1或2所述的方法制得的刚-柔结合的纳米粒子,其特征在于,刚性的纳米二氧化钛和柔性的芳纶纳米纤维相互交联成混杂的纳米网络。

4.基于权利要求3所述的刚-柔结合的纳米粒子的上浆剂,其特征在于,包括刚-柔结合的纳米粒子和pei。

5.权利要求4所述的上浆剂的制备方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:张东兴姜乃煜李英泽周楠张洪岩肖海英贾近邹晓虎
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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