【摘 要】
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聚合物与纤维之间的界面性能对提升复合材料力学性能尤为重要。本文采用异氰酸根（—NCO）封端的聚氨酯（PU）分子对纳米SiO2表面进行改性，同时采用KH550对碳纤维（CF）进行表面改性，利用—NH2与—NCO较高的反应活性，在CF和纳米SiO2粒子间通过PU分子链形成共价键连接。结果显示，PU极性分子链的引入，提高了CF的表面能，使其表面润湿性显著提高。相较于KH550直接接枝纳米粒子的碳纤维(C
【基金项目】
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国家重点研发计划（2018YFA0702800）； 国家自然科学青年基金（12002074）；
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聚合物与纤维之间的界面性能对提升复合材料力学性能尤为重要。本文采用异氰酸根（—NCO）封端的聚氨酯（PU）分子对纳米SiO2表面进行改性，同时采用KH550对碳纤维（CF）进行表面改性，利用—NH2与—NCO较高的反应活性，在CF和纳米SiO2粒子间通过PU分子链形成共价键连接。结果显示，PU极性分子链的引入，提高了CF的表面能，使其表面润湿性显著提高。相较于KH550直接接枝纳米粒子的碳纤维(CF-KH550-SiO2)，通过PU分子链接枝纳米粒子的碳纤维(CF-KH550-PU-SiO2)，其表面能提升23.0%，表面纳米SiO2粒子的接枝率和分散均匀性也明显提升。CF-KH550-PU-SiO2/环氧树脂（EP）的界面剪切强度（IFSS）和层间剪切强度（ILSS）相比未改性CF/EP分别提高72.9%和47.9%，相比CF-KH550-SiO2/EP分别提高17.3%和11.2%。
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