采用直接分散法和上漿劑法分別制備了環(huán)氧樹(shù)脂／碳纖維復(fù)絲，通過(guò)紅外光譜、分光光度法等分析方法對(duì)處理的石墨烯的表面官能團(tuán)及表面形貌進(jìn)行表征，借助掃描電子顯微鏡對(duì)碳纖維表面進(jìn)行微觀形貌觀察，研究了石墨烯改性對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂／碳纖維復(fù)絲界面性能的影響。結(jié)果表明：石墨烯表面成功地接枝了硅烷偶聯(lián)劑KH-560；接枝硅烷偶聯(lián)劑KH-560的石墨烯的環(huán)氧樹(shù)脂／碳纖維復(fù)絲的拉伸性能優(yōu)于未經(jīng)改性的石墨烯的復(fù)絲；上漿法制得的環(huán)氧樹(shù)脂／碳纖維復(fù)絲的拉伸性能優(yōu)于分散法制得的復(fù)絲的拉伸性能；上漿劑法制備的石墨烯改性的環(huán)氧樹(shù)脂／碳纖維復(fù)絲的斷裂強(qiáng)力比未經(jīng)過(guò)改性的未上漿的復(fù)絲的提高了48.6 qo，拉伸強(qiáng)度提高了30.4%，斷裂伸長(zhǎng)率提高了90. 9%。

       在現(xiàn)代復(fù)合材料工業(yè)中，環(huán)氧樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。由于環(huán)氧樹(shù)脂固化后交聯(lián)密度高，存在內(nèi)應(yīng)力大、質(zhì)地硬脆、耐沖擊性能差等問(wèn)題，導(dǎo)致復(fù)合材料的脆性較大，抗沖擊韌性差，限制了環(huán)氧樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料在高科技領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料的增韌改性勢(shì)在必行。

       環(huán)氧樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料的增韌主要有增韌環(huán)氧樹(shù)脂基體和對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行層間增韌兩種方式。石墨烯是單原子厚度的碳原子層，被認(rèn)為是富勒烯、碳納米管( CNTs)、石墨的基本結(jié)構(gòu)單元，具有優(yōu)異的電學(xué)性能和極高的拉伸模量和極限強(qiáng)度¨]。氧化石墨烯被還原成石墨烯后，由于石墨烯結(jié)構(gòu)完整，化學(xué)穩(wěn)定性高，其表面呈惰性狀態(tài)，使其在水及常見(jiàn)的有機(jī)溶劑中難于分散。因此，對(duì)其進(jìn)行有效的修和功能化，提高其分散性就顯得尤為重要。Zhu Jiang等研究發(fā)現(xiàn)，由于環(huán)氧樹(shù)脂基體的黏度較大，很難有效地將CNTs均勻分散在環(huán)氧樹(shù)脂基體相中，CNTs層間增韌環(huán)氧樹(shù)脂基玻璃纖維復(fù)合材料的效果較差。因此，A．Godara等嘗試將CNTs分散于上漿劑中，并通過(guò)上漿工藝對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)相進(jìn)行表面改性，結(jié)果表明通過(guò)這種方法得到的復(fù)合材料，CNTs的層間增強(qiáng)增韌效果明顯。由于石墨烯和CNTs
具有類似的結(jié)構(gòu)，因此對(duì)CNTs表面功能化的方法，一般也適合于石墨烯表面的功能化，提高其在聚合物基體中的分散性。作者對(duì)石墨烯進(jìn)行表面功能化，提高其分散性，并將其分別分散于環(huán)氧樹(shù)脂和上漿劑載體中，制成環(huán)氧樹(shù)脂／碳纖維復(fù)絲。研究石墨烯的表面改性及不同制備方法對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂／碳纖維復(fù)絲拉伸性能的影響。

資料下載：   石墨烯改性對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂／碳纖維復(fù)絲拉伸性能的影響.pdf