静电喷涂刚性棒状全胺化聚对芳酰胺增强碳纤维复合材料界面性能研究

《Polymer Composites》：Fully Aminated Rigid Rods Enhance and Toughen Epoxy-Based Carbon Fiber Composites Through Molecular Combination and Novel Electrostatic Spraying Technology

本刊推荐：为解决碳纤维增强聚合物(CFRPs)树脂基体与界面易损伤问题，研究人员通过新型静电喷涂技术将全胺化p-聚芳酰胺（刚性棒状主链）均匀分散于碳纤维表面。研究表明，仅添加0.75?wt%该材料即可使CFRPs弯曲强度、模量、总能量及层间剪切强度提升47%-56%，且规避了分子共混法导致的加工难题，为高性能复合材料开发提供高效新策略。

　　

通过分子组合与新型静电喷涂技术，刚性棒状全胺化聚对芳酰胺（fully aminated p-polyaramid）被证实可增强环氧基碳纤维复合材料（CFRPs）的性能。碳纤维增强聚合物（CFRPs）的损伤主要集中于树脂基体及树脂-纤维界面，而该材料虽能强化界面，但分子共混法会显著增加树脂粘度，导致加工困难。

新型静电喷涂技术可将全胺化p-聚芳酰胺均匀分散于碳纤维表面，有效避免加工难题。对比研究显示：仅添加0.75?wt%该材料时，CFRPs的弯曲强度、弯曲模量、总能量及层间剪切强度分别提升47%、55%、56%和54%。静电喷涂法不仅操作简便，且强化/增韧效果优于分子组合法，为低成本、高效率提升CFRPs力学性能提供了新途径。