《表3 炭纤维与聚碳酸酯的界面剪切强度结果》

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《单丝拉伸断裂法探究上浆剂改性炭纤维与聚碳酸酯的界面黏结性》

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炭纤维与聚碳酸酯的界面剪切强度由单丝拉伸断裂法得到，结果如表3所示。可看出不同上浆剂处理后炭纤维拉伸强度差别不大，说明上浆剂对炭纤维的拉伸强度几乎无影响。但不同上浆剂改性炭纤维后，对炭纤维与聚碳酸酯的界面剪切强度有不同的影响。水性聚氨酯上浆后的炭纤维与聚碳酸酯的界面黏结性最好，从红外分析可知水性聚氨酯中含有氨酯键等基团，且从热重-质谱分析可看出CF3含有较多的氨酯键，XPS的分析结果可看出CF3表面含有较多的氮元素，说明经水性聚氨酯乳液处理后的炭纤维易与聚碳酸酯基体形成较多的氢键，增强界面黏结性。此外，从表3还可看出CF1和CF2与聚碳酸酯的界面剪切强度相差不多，综合红外分析和热重-质谱分析可看出水性自制乳液与水性聚醋酸乙烯酯乳液含有的主要官能团是酯键，根据XPS分析可看出CF1与CF2的表面氧元素和含氧官能团（如C—O）的含量相近。同时，聚碳酸酯中也含有酯键，因此CF1与CF3与聚碳酸酯之间几乎不能发生化学反应，但由于炭纤维表面与树脂都含有酯键，因此二者之间分子相容性较好，纤维与树脂的浸润性也比较好，相互之间可以产生物理吸附作用，而这种作用力要弱于氢键的结合力，因此界面黏结性弱于水性聚氨酯涂层的炭纤维与聚碳酸酯之间的界面黏结性。相对而言，CF4与聚碳酸酯界面剪切强度明显降低，而CF4表面含有极少量的官能团可能无法与聚碳酸酯基体间形成有效键合力。