碳纤维与聚酰胺自增强复合材料协同增强体系的制备及其性能研究

采用叠层热压工艺制备了单向碳纤维与聚酰胺自增强复合材料协同增强体系(CF-PF/coPA),即在碳纤维增强聚酰胺复合材料(CF/coPA)的基础上引入界面性能优异且韧性好的聚酰胺自增强复合材料(PF/coPA)。采用0°/90°拉伸试验、三点弯曲测试和动态机械性能测试研究了不同纤维体积分数CF-PF/coPA单向复合材料的纵向/横向拉伸力学性能、弯曲力学性能和热机械性能的变化趋势。结果表明,与PF20/coPA复合材料相比,CF-PF(10∶10)/coPA复合材料的纵向拉伸强度(267.6 MPa)与模量(8.9 GPa)分别提高了38.4%和778.7%。而且弯曲强度(67.1 MPa)比PF20/coPA、CF20/coPA复合材料分别提高了77.8%和17.2%。同时,与CF20/coPA复合材料相比,纤维增强效率提高了18.3%。断裂面SEM图像、90°拉伸试验和三点弯曲测试均表明CF-PF/coPA复合材料的界面性能优异。动态机械性能测试表明,在低温与高温条件下,该复合材料均具有比PF20/coPA与CF20/coPA复合材料更优异的力学性能。因此,该协同增强体系具有潜在的性能和成本优势,对结构材料的轻量化具有重要的理论和实践意义。

热拉伸温度对聚偏氟乙烯微孔膜结构与性能的影响

采用熔体挤出拉伸法以高、低分子量混合聚偏氟乙烯(PVDF)为原料制备微孔膜,研究了不同热拉伸温度对PVDF微孔膜表面形貌及结晶行为的影响,通过扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪和差示扫描量热仪等测试手段分别对微孔膜的形态、结构、晶型进行表征。结果表明,热拉伸温度对PVDF微孔膜的成孔形貌、孔隙率、结晶度及β相含量均有影响。热拉伸温度为80℃时,微孔膜结晶度为58.86%,β相的相对含量最高达到42.50%,此时微孔膜的力学性能最佳;而当热拉伸温度为120℃时,PVDF微孔膜的成孔分布更加均匀,其孔隙率可达到最大值31.51%。