編號：CYYJ04096
篇名：雙環(huán)戊二烯單體預(yù)聚增粘及其碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料性能評價
作者：程超 張晨宇 裴志磊 陳正國 周飛 周金利 張輝 孫澤玉 余木火
關(guān)鍵詞： 聚雙環(huán)戊二烯 力學(xué)性能 復(fù)合材料液體成型 樹脂基復(fù)合材料 層間斷裂韌性
機(jī)構(gòu)： 東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 上海工程技術(shù)大學(xué)材料工程學(xué)院 上海碳纖維復(fù)合材料創(chuàng)新研究院有限公司 中國石化上海石油化工股份有限公司化工部 中原工學(xué)院紡織學(xué)院
摘要： 聚雙環(huán)戊二烯(PDCPD)作為一種綜合性能優(yōu)異的熱固性樹脂,可與連續(xù)碳纖維進(jìn)行復(fù)合,應(yīng)用在工程領(lǐng)域上,以滿足輕量化和節(jié)能環(huán)保需求。本文首先通過調(diào)節(jié)雙環(huán)戊二烯單體(DCPD)與Grubbs 2代催化劑的質(zhì)量比使其只聚合不交聯(lián),調(diào)節(jié)黏度以滿足真空輔助灌注成型(VARI)工藝對樹脂特性的要求。隨后對碳纖維表面進(jìn)行丙酮去漿處理,再與上述加入足量催化劑的預(yù)聚物進(jìn)行復(fù)合。對比PDCPD復(fù)合材料與通用型環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的拉伸、彎曲、V型缺口剪切、層間Ⅰ型以及Ⅱ型斷裂韌性、沖擊和熱力學(xué)性能,研究PDCPD復(fù)合材料在不同加載模式下的失效機(jī)制,探尋其在工程領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)和方向。結(jié)果表明,去漿后碳纖維與PDCPD界面結(jié)合良好,PDCPD復(fù)合材料在強(qiáng)度上與環(huán)氧樹脂相當(dāng),在抵抗變形能力上較弱,但是在遭受高于極限強(qiáng)度的載荷后,仍然具有一定程度的承載能力;從層間斷裂韌性來看,PDCPD復(fù)合材料Ⅰ型斷裂韌性和Ⅱ型斷裂韌性分別相當(dāng)于環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的406%和250%,具有優(yōu)異的抵抗分層能力;對比兩種復(fù)合材料抗沖擊性能,3.2 mm的PDCPD復(fù)合材料層合板在40 J能量的沖擊下,表面產(chǎn)生層合板勉強(qiáng)可見沖擊損傷(BVID),背面無明顯纖維破裂現(xiàn)象,剩余沖擊壓縮強(qiáng)度比環(huán)氧樹脂復(fù)合材料高34.7%。
