石墨烯和多壁碳納米管改性環(huán)氧膠粘劑性能的實驗研究

編號：FTJS07341

篇名：石墨烯和多壁碳納米管改性環(huán)氧膠粘劑性能的實驗研究

作者：黃海新 饒瓊 彭雄奇

關(guān)鍵詞： 環(huán)氧膠粘劑 石墨烯 多壁碳納米管 碳纖維復(fù)合材料層合板 膠接

機(jī)構(gòu)： 上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 為了提高環(huán)氧膠粘劑的粘接性能和熱學(xué)性能,采用石墨烯和多壁碳納米管(MWCNTs)分別單獨改性和按照比例(1∶1)混合改性環(huán)氧膠粘劑。制備了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板的單搭接剪切試樣,通過拉伸實驗測試了改性前后膠粘劑的剪切強(qiáng)度;運用掃描電子顯微鏡(SEM)分析了改性膠粘劑的膠層斷裂機(jī)理;結(jié)合熱失重分析(TGA)和差示掃描量熱法(DSC)研究了納米材料改性對環(huán)氧膠粘劑熱學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:石墨烯和MWCNTs改性提高了環(huán)氧膠粘劑的界面粘附力和剪切強(qiáng)度。此外,改性具有協(xié)同作用。當(dāng)添加0.5wt%石墨烯和MWCNTs混合改性時,剪切強(qiáng)度達(dá)到最強(qiáng),提高34.52%,在此最優(yōu)含量下,改性環(huán)氧膠粘劑的分解溫度也最高,因此熱穩(wěn)定性最好。但是,納米材料的改性受到團(tuán)聚的影響,含量過高時,增強(qiáng)效果呈現(xiàn)降低趨勢。DSC結(jié)果表明,石墨烯和MWCNTs改性基本不會影響環(huán)氧膠粘劑玻璃轉(zhuǎn)變溫度。