石墨烯改性环氧树脂固化行为及性能研究

解依乐 王晓洁 惠雪梅

石墨烯改性环氧树脂固化行为及性能研究

解依乐 王晓洁 惠雪梅

（西安航天复合材料研究所，西安 710025）

通过高剪切均质乳化机分散与超声分散相结合的方法制备了氨基石墨烯（AG）改性环氧树脂（EP），研究了AG对EP的固化行为影响，发现其不影响EP的固化行为，采用非等温DSC（差示扫描量热法）研究了AG/EP体系的固化行为，制定树脂的固化制度为：90℃/2h+115℃/2h+130℃/2h+150℃/4h。与纯EP相比，AG/EP体系拉伸强度提高7.38%，拉伸模量提高3.63%，断裂延伸率提高21.42%，弯曲模量提高6.23%，冲击强度提高158.53%，热稳定性变好。

环氧树脂；石墨烯；改性；固化

1 引言

环氧树脂（EP）因其优异的性能，如与基体高附着力、良好的耐化学性、机械强度和耐腐蚀性等，可应用于许多领域，如粘合剂、涂料、模具等[1]；在高性能纤维增强复合材料中，由于EP优异的物理和机械性能，被广泛用作复合材料的基质材料[2]。然而高度交联的EP具有较强的刚性和脆性，同时抗裂纹引发和生长的能力较差[1]，限制了其在结构材料等许多领域的使用。

随着高比强度、高比模量的高性能纤维在航空航天领域的不断应用，基体树脂已不能满足逐步提高的使用条件和环境要求[3]。为提高基体树脂韧性，研究者们将目光首先投向了热塑性树脂，其具有极好的韧性、耐冲击性等，然而缺乏黏性和铺敷性，目前成型工艺尚不成熟[4]。因此，对EP基体改性仍是高性能复合材料基体的研究重点。

石墨烯是由sp2杂化碳原子组成的，具有二维蜂窝结构单原子层的新材料，是目前已知强度最大的材料。……