连续碳纤维增强阴离子聚酰胺6热塑性复合材料的制备与性能
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航天材料及工艺研究所 先进功能复合材料技术重点实验室,北京 100076

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国家自然科学基金资助项目(52002104)


Preparation and Characterization of Continuous Carbon Fiber Reinforced Anionic Polyamide-6 Thermoplastic Composites
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    摘要:

    采用树脂传递模塑工艺(RTM)制备了阴离子聚酰胺6树脂和连续碳纤维(CF)增强阴离子聚酰胺6(APA6)热塑性复合材料,研究了催化剂配比对APA6树脂转化率、结晶度和力学性能的影响。进一步探讨了纤维体积含量对连续CF/APA6复合材料力学性能的影响,并采用SEM观察了复合材料的拉伸断裂形貌。结果表明:APA6树脂转化率和结晶度随着催化剂比例增大而降低;当纤维体积含量为40%时,连续CF/APA6复合材料的拉伸强度和拉伸模量最高达到493MPa和60GPa;SEM分析表明,继续增加纤维体积含量(>40%)APA6树脂基体在碳纤维中浸润性变差,弱化的界面使增强体作用难以发挥。

    Abstract:

    Anionic polyamide 6 resin and continuous carbon fiber (CF) reinforced anionic polyamide 6 (APA6) thermoplastic composites were prepared by resin transfer molding process (RTM), and the effects of catalyst rationing on the conversion, crystallinity and mechanical properties of APA6 resin were studied. The influence of fiber volume content on the mechanical properties of continuous CF/APA6 composites was further explored, and the tensile fracture morphology of the composites was observed by SEM. The results show that the conversion and crystallinity of APA6 resin decrease with the increase of catalyst ratio. When the fiber volume content is 40%, the tensile strength and tensile modulus of the continuous CF/APA6 composite material reach a maximum of 493MPa and 60GPa; SEM analysis showed that the APA6 resin matrix continued to increase the fiber volume content (>40%) in the carbon fiber, and the weakened interface made it difficult for the reinforce to play.

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  • 收稿日期:2022-03-19
  • 最后修改日期:2022-07-25
  • 录用日期:2022-08-01
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