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聚四氟乙烯及功能化碳纖維改性聚酰亞胺樹脂復合材料
來源:國際新技術資料網
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作者:白羽
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發布時間: 2014-07-01
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聚四氟乙烯（PTFE)是一種白色蠟狀的熱塑性塑料。PTFE的組成與結構決定了它具有以下特性：高低溫使用范圍廣、耐腐蝕優良、優良的耐氣候性、高絕緣性、高潤滑性、優良的表面不粘性、極小的吸水性、極好的熱穩定性、無毒害、具有生理惰性。正因為PTFE具有以上的優異性能，它被廣泛應用于現代工業中。
碳纖維具有高比強度、高比模量、耐疲勞、抗蠕變和熱膨脹系數小等一系列優異的性能，使其成為近年來最重要的增強材料之一，己廣泛用于航空航天、軍事工業和體育運動器材等領域。但是由于碳纖維表面惰性大、表面能低，有化學活性的官能團少，反應活性低，與基體的粘結性差，復合材料界面中存在較多的缺陷，界面粘接強度低，復合材料界面性能差的缺陷。另外，碳纖維復合材料在垂直纖維方向的力學性能差，使得碳纖維復合材料層間強度低，影響了碳纖維復合材料整體性能的發揮，限制了材料在航空航天領域的應用。
表面帶有碳納米管的功能化碳纖維一方面可以在界面增加機械齒合的作用，顯著提高界面性能，另一方面還可以改善纖維間樹脂基體的力學性能。同時經過化學修飾后的碳納米管和碳纖維與樹脂基體通過共價鍵連接，應力傳遞能力高，可以顯著改善兩相之間的相互作用和界面強度。
據恒志信信息網報道,新提出的聚四氟乙烯及功能化碳纖維改性聚酰亞胺樹脂復合材料的制備方法，是將碳納米管經過羧基化功能化后，再在碳納米管上引入二元胺或多元胺，得到表面氨基化的碳納米管與表面經過羧基化的碳纖維反應，控制反應時間，再將碳纖維表面進行后氨化處理，引入二元胺或多元胺，得到氨基化的碳纖維表面接枝有碳納米管的增強體；將聚四氟乙烯與聚酰亞胺樹脂混合攪拌均勻，再與功能化的碳纖維增強體通過一定方式復合，得到聚四氟乙烯及功能化碳纖維改性的聚酰亞胺樹脂復合材料。
反應步驟簡單可控，利用碳納米管的強度和韌性強韌化碳纖維，改善碳纖維與樹脂基體的粘結性能，提高復合材料的界面粘結強度；利用聚四氟乙烯的高潤滑性和良好的熱穩定性改善樹脂基體。可以應用在機械電子、航空航天、風力發電以及交通運輸等領域。
制備的聚四氟乙烯及功能化碳纖維改性聚酰亞胺樹脂復合材料極大的拓寬了聚酰亞胺的應用范圍。制備方法簡單易行，所得的聚四氟乙烯及功能化碳纖維改性聚酰亞胺樹脂復合材料，顯著提高基體樹脂與碳纖維之間的界面強度，使復合材料具有很好的層間剪切強度和優良的耐磨性。
該產品詳細制造技術工藝配方請見: 《國內外碳纖維尼龍復合材料制造新技術工藝資料匯編》
