经过浆料处理的碳纤维/PEEK预浸料，具有优异的机械性能和粘弹性

《ChemistrySelect》：Slurry-Processed Carbon Fiber/PEEK Prepregs with Enhanced Mechanical and Viscoelastic Properties

碳纤维/聚醚醚酮预浸料通过溶剂法（p-氯酚）制备，热熔与悬浮法结合提升纤维浸润效果，SEM显示C-PEEK-S形成强互穿网络结构。力学测试表明其拉伸强度和模量分别提高71%和83%，玻璃化转变温度达150°C，流变性能（储存模量、损耗模量）较纯PEEK提升40%和43%。

　　

图形摘要

通过浆料处理制备的CF/PEEK预浸料由于树脂分布均匀和纤维润湿效果优化，表现出更高的拉伸强度和热稳定性。本研究展示了一种适用于结构应用的高效预浸料制备策略。（CF：碳纤维；PEEK：聚醚醚酮。）

摘要

通过将聚醚醚酮（PEEK）聚合物溶解在有机溶剂对氯苯中，制备出了一种稳定的浆料，随后用该浆料制备了碳纤维（CF）/PEEK预浸料。CF/PEEK预浸料既可以通过热熔法也可以通过浆料法制备。利用紫外-可见光谱（UV–vis）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析了碳纤维与PEEK聚合物之间的化学相互作用。横截面（边缘视图）扫描电子显微镜（SEM）图像清楚地表明，PEEK聚合物有效地渗透到了编织碳纤维中，在CF-PEEK-S预浸料中形成了一个牢固的互穿网络结构，而在CF-PEEK-M预浸料中则没有这种现象；此外，PEEK、CF-PEEK-M和CF-PEEK-S的表面形态几乎相同。将CF/PEEK预浸料的机械性能与纯PEEK进行了对比。与纯PEEK相比，CF-PEEK的拉伸强度和模量分别提高了71%和83%。流变性能（如储能模量、损耗模量和复合粘度）也得到了显著改善。CF-PEEK-S的玻璃化转变温度（Tg）升高到了150°C，远高于PEEK的134°C。在相同温度（30°C）下，CF/PEEK预浸料的储能模量（G′）和损耗模量（G″）分别为1146 MPa和19.8 MPa，分别比纯PEEK高40%（G′ = 818 MPa，G″ = 13.8 MPa）和43%。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。