石墨烯和多壁碳纳米管改性环氧胶粘剂性能的实验研究

论文摘要

为了提高环氧胶粘剂的粘接性能和热学性能,采用石墨烯和多壁碳纳米管(MWCNTs)分别单独改性和按照比例(1∶1)混合改性环氧胶粘剂。制备了碳纤维增强复合材料层合板的单搭接剪切试样,通过拉伸实验测试了改性前后胶粘剂的剪切强度;运用扫描电子显微镜(SEM)分析了改性胶粘剂的胶层断裂机理;结合热失重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)研究了纳米材料改性对环氧胶粘剂热学性能的影响。结果表明:石墨烯和MWCNTs改性提高了环氧胶粘剂的界面粘附力和剪切强度。此外,改性具有协同作用。当添加0. 5wt%石墨烯和MWCNTs混合改性时,剪切强度达到最强,提高34. 52%,在此最优含量下,改性环氧胶粘剂的分解温度也最高,因此热稳定性最好。但是,纳米材料的改性受到团聚的影响,含量过高时,增强效果呈现降低趋势。DSC结果表明,石墨烯和MWCNTs改性基本不会影响环氧胶粘剂玻璃转变温度。

论文目录

• 1 引言
• 2 实验材料及方法
•   2.1 主要试剂
•   2.2 纳米材料在胶粘剂中的分散
•   2.3 碳纤维增强复合材料层合板胶接实验
•     2.3.1 表面处理
•     2.3.2 胶接试样的制备和剪切性能实验
•   2.4 表征测试与热学性能测试
• 3 结果与讨论
•   3.1 石墨烯和MWCNTs改性的胶粘剂剪切性能
•   3.2 单搭接试样断面形貌分析
•   3.3 石墨烯和MWCNTs改性环氧胶粘剂热失重分析 （TGA）
•   3.4 石墨烯和MWCNTs改性环氧胶粘剂DSC测试
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 黄海新,饶琼,彭雄奇

关键词: 环氧胶粘剂,石墨烯,多壁碳纳米管,碳纤维复合材料层合板,胶接

来源: 玻璃钢/复合材料 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工

单位: 上海交通大学材料科学与工程学院

基金: 碳纤维增强复合材料胶接研究(自主研究课题)

分类号: TQ433.437

页码: 42-46+65

总页数: 6

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