碳纤维增强聚醚醚酮的非等温结晶行为与力学性能

利用聚酰亚胺(PI)作为碳纤维(CF)界面改性剂,制备了界面改性碳纤维增强聚醚醚酮(MCF/PEEK)复合材料。采用差示扫描量热仪(DSC)讨论了CF及其界面改性对PEEK非等温结晶行为的影响机制与作用规律,并基于莫志深法研究了MCF/PEEK的非等温结晶动力学;借助DSC和小角X射线散射仪(SAXS)表征不同降温速率下PEEK基体的结晶结构,采用万能试验机评价了MCF/PEEK的力学性能。结果发现:CF对PEEK的结晶有较为明显的异相成核促进作用,经过PI界面改性之后成核作用有所下降,但结晶行为仍较纯PEEK更容易发生,整体结晶速率更快;随冷却速率的增大,基体结晶度、片晶厚度与长周期均减小,MCF/PEEK的拉伸强度与模量也显著减小,层间断裂韧性提高。