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环氧树脂及其复合材料在航空航天已有广泛的应用,但是由于环氧树脂的质脆,耐冲击性较差缺点限制着其使用,需对其进行增韧改性,传统的增韧方法一定程度上以模量减小或者耐热性能降低为低价,难以实现韧性、强度、耐热性能的共同提高。本文通过化学改性的方法在多壁碳纳米管(MWNTs)表面接枝环氧树脂Epoxy-828,采用静电纺丝的工艺,利用辊筒接收制备MWNTs-EP不同含量的高取向杂化纳米纤维,并将MWNTs-EP/PSF杂化纳米纤维用于增强增韧环氧树脂,以实现环氧树脂强度、韧性、耐热性能的同步提高。MWNTs经混合酸(浓H28O4与浓HNO3)处理后,超声分散于DMF溶剂中,在催化剂TPP的作用下与环氧树脂Epoxy-828反应进行表面接枝,采用红外光谱(IR)、热失重分析(TGa)、扫描电子显微镜(SEM)等表征方法对化学处理的MWNTs进行表征。结果表明环氧树脂Epoxy-828成功地接枝到MWNTs的表面,实验表明接枝改性的MWNTs在纺丝液溶剂中的分散性得到大大改善。优化静电纺丝工艺条件制备得取向度高的MWNTs-EP/PSF杂化纳米纤维,采用SEM、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱分析(Raman)对MWNTs-EP/PSF杂化纳米纤维进行分析,随着MWNTs-EP含量的提高,PSF纳米纤维的直径减小,杂化纳米纤维的取向度增加,MWNTs-EP嵌入在PSF纳米纤维中,并且平行于杂化纳米纤维的轴向方向。对增强、增韧后环氧树脂的拉伸性能、平面断裂韧性(K1c)和机械热力学性能(DMTA)进行测试,与纯环氧树脂相比拉伸强度最大增加了43.8%,拉伸模量增大了14.8%；韧性指标Klc值最大增加了91.5%；其耐热性能也有约10℃的提高。MWNTs-EP/PSF杂化纳米纤维实现了对环氧树脂韧性强度及耐热性能共同提高的协同效果。并利用SEM、TEM表征杂化纳米纤维增强增韧环氧树脂的微观形貌,在固化相分离过程中PSF纳米纤维具有“痕迹效应”,PSF相分离微球与MWNTs-EP基本呈直线排列,并且MWNTs-EP与环氧树脂具有良好的化学界面结合。