高耐撕裂的可回收碳纤维增强复合材料依赖于编织交联聚氨

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 复合材料 复合材料 复合材料

背景情况:

• 碳纤维增强聚合物复合材料 (CFRPs) 中的共振交联聚合物具有较差的可塑性,较低的抗撕裂性和不可回收性.
• 传统的环氧结合剂限制了CFRP的性能和寿命终止的选择.

研究的目的:

• 为CFRP开发一种新的粘合剂,以提高抗撕裂性和可回收性.
• 研究柔性编织聚氨 (WPPN) 作为增强复合材料性能的粘合剂的潜力.

主要方法:

• 使用编织交叉连接器合成柔性编织聚氨 (WPPN).
• 制造基于WPPN的碳纤维复合材料 (WPPN-CF).
• 通过实验测试和模拟,对WPPN和WPPN-CF的机械性能 (强度,性,断裂能量,抗撕裂) 的表征.

主要成果:

• WPPN₂₀₀₀显示了超高强度 (50.4 MPa),性 (267.2 MJ m^{-3),以及断裂能量 (211.6 kJ m-2).}
• 与环氧-CF复合材料 (61.2 kJ m-2) 相比,WPPN₂₀₀₀-CF复合材料的抗撕能力增加了16.4倍 (1004.5 kJ m^-2).
• 动态编织交叉连接允许使用溶剂进行碳纤维的非破坏性回收,确认可回收性.

结论:

• 柔性编织聚氨是一种有前途的粘合剂,用于制造高性能,可回收的CFRP.
• 编织交叉连接策略为设计先进的碳纤维粘合剂提供了一种新方法.
• 这项工作克服了传统CFRP的局限性,为更可持续的复合材料铺平了道路.