高亲水性环氧树脂的制备及对碳纤维的表面处理

摘要 在三乙胺催化下，以己二酸和环氧树脂制备了己二酸改性环氧树脂（AAEP），通过考察反应温度等因素对己二酸转化率和AAEP环氧值的影响，得到了AAEP合成的最佳条件. 用傅里叶变换红外光谱和核磁共振对AAEP进行了表征. 用KOH中和AAEP得到己二酸改性环氧树脂钾盐（AAEPK），测试了AAEPK乳液的性质和AAEPK处理后碳纤维的分散性，并通过场发射扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对碳纤维的表面形貌和基团进行了研究. 结果表明，AAEPK具有高亲水性，适用于碳纤维处理剂，当AAEPK的浓度和吸附量分别为1.0%（质量分数）和3.0 mg/g时，处理剂可在纤维表面均匀分布，使得碳纤维在树脂基体中的分散性得到改善. 研究了处理剂对碳纤维/环氧树脂复合材料弯曲和剪切性能的影响，发现处理后碳纤维短丝/环氧树脂复合材料的弯曲强度和碳纤维布/环氧树脂复合材料的层间剪切强度较未处理的试样分别增加了168%和113%，说明AAEPK处理后碳纤维在基体中分散性和黏结性的提高是碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能提高的主要原因