Research progress in toughening of carbon⁃fiber⁃reinforced thermoplastic composites

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.10.004

Abstract

Abstract:

This paper reviewed the research progress in toughening modification for the carbon⁃fiber⁃reinforced thermoplastic composites and summarized the toughening methods such as the blending of toughening agent， co⁃toughening of multi⁃reinforcement， physical and chemical modification for the surface of carbon fiber， and processing and molding process control.

Key words: carbon fiber, thermoplastic composite, toughening modification, interfacial property, surface modification

CLC Number:

TQ327.3

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Figures/Tables 13

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样品	拉伸强度/MPa	冲击强度/MPa
PA6/CF	111.8	6.2
PA6/CF/EPDM	119.4	7.2
PA6/CF/POE	116.3	9.0
PA6/CF/SEBS	124.8	6.3

样品	拉伸强度/MPa	冲击强度/MPa
PA6/CF	111.8	6.2
PA6/CF/EPDM	119.4	7.2
PA6/CF/POE	116.3	9.0
PA6/CF/SEBS	124.8	6.3

样品	拉伸强度/MPa	弯曲强度/MPa	弯曲模量/MPa	缺口冲击强度/kJ·m^-2
PA6	64.3	78.8	2 300	4.9
PA6+10 %HNTs	67.7	87.8	3 180	7.7
PA6+15 %CF	152.0	240.0	11 320	6.7
PA6+15 %CF+10 %HNTs	153.0	246.0	11 980	7.8
PA6+30 %CF	195.0	304.0	16 900	8.2
PA6+30 %CF+10 %HNTs	213.0	310.0	17 200	8.9

样品	拉伸强度/MPa	弯曲强度/MPa	弯曲模量/MPa	缺口冲击强度/kJ·m^-2
PA6	64.3	78.8	2 300	4.9
PA6+10 %HNTs	67.7	87.8	3 180	7.7
PA6+15 %CF	152.0	240.0	11 320	6.7
PA6+15 %CF+10 %HNTs	153.0	246.0	11 980	7.8
PA6+30 %CF	195.0	304.0	16 900	8.2
PA6+30 %CF+10 %HNTs	213.0	310.0	17 200	8.9

基体类型	上浆剂类型	性能及提升效果	参考文献
PA	水溶性PA6磷酸酯盐	ILSS较未上浆复合材料提升了54.79 %	［25］
	热塑性共聚酰胺上浆剂	LSS较未上浆CF/PA6复合材料提升了43.76 %	［22］
	改性PA6低聚物	无缺口冲击强度较未上浆提高了 21 %，缺口冲击强度较未上浆提高了 16 %	［26］
	PABA阴离子乳液施胶剂	10 %CF含量，冲击强度从8.5 kJ/m²提升至12.6 kJ/m²；30 %CF含量下，由7.7 kJ/m²提升至13.7 kJ/m²	［27］
PEEK	磺化聚醚醚酮	ILSS从50.12 MPa（未上浆）提升至63.25 MPa	［23］
	杂萘联苯聚醚酮（PPEK）	IFSS提高了35.6 %	［28］
	低聚物PEKK	IFSS提高了70 %	［29］
PES	DMAC/am⁃GO复合上浆剂	IFSS较未上浆复合材料分别提升了74.1 %（DDS⁃GO ）和66.9 %（DDE⁃GO）	［24］
PC	聚氨酯（PU）	IFSS从38.1 MPa提高至62.9 MPa	［30］