环氧树脂改性及在湿法缠绕成型中的进展（十）

3.2优异的力学性能

对于缠绕成型来说，高韧性树脂能够更好的在树脂与纤维之间的界面传递载荷，以提高纤维强度利用率，但同时也要平衡好刚性，避免形变失控。这两个特性之间存在着一定的矛盾，而树脂的改性则是一个关键的控制点。梁伟容等人在缠绕树脂体系内加入增韧剂KU9921。当添加含量达到2%~4%时，冲击强度和断裂延伸率都提升了近200%。此外有研究表明通过添加纳米品纤维素(NCC)改善环氧树脂的力学性能和耐热性能，如弯曲强度提高24%、热分解温度提升13.95℃。陈平等人为了满足火箭发动机壳体对于韧性的要求，使用增韧改性的DDM固化剂，提高相容性其碳纤维强度发挥率可达89%。添加三聚氰胺进行碳纳米管(CNT)的官能化处理，可以改善其在环氧树脂基体中的分散性并增强与基体的界面结合力。研究发现，在添加2%质量分数的修饰碳纳米管(M-CNT)时，环氧树脂的断裂韧度提高95%,杨氏模量提高64%，抗拉强度提高22%。Chen等人开发了一款新的环氧树脂体系用于T800碳纤维缠绕。由于T800分子结构的高度取向导致表面惰性，其纤维发挥强度很难比较大化。通过合适的固化剂和稀释剂的调配，可对树脂韧性和粘度有效调节，从而该树脂体系和T800碳纤维结合良好。NOL层间剪切可达123MPa，比T700传统数据要高36%。同时NOL拉伸强度达到2570MPa。Hubnerp等人研究了环氧-胺类固化体系增韧前和增韧后在低温-50℃下不同的性能表现。低温下环氧树脂刚性**增强，因此Kic数据会比较接近。但是裂纹扩展速度以及断裂微观塑性区域仍然证明了低温条件下树脂增韧仍然保留一定的效果，这对于缠绕用压力容器的低温疲劳仍有指导性建议。

（未完待续）

来源：中材科技(苏州)有限公司，迈爱德编辑整理