碳纤维复合材料具有高的比强度、比模量、抗损伤、耐疲劳和极强的结构可
设计性而广泛应用于航空航天等领域。碳纤维复合材料的使用温度主要是由树
脂的使用温度决定的。传统使用的酚醛树脂和环氧树脂的耐热温度一般不超过
180℃,同时其低温下较脆会造成抗冲击性能的急剧下降。因此,对树脂的改性
和替代是提高碳纤维复合材料温度使用范围的有效方法。有机硅材料具有良好
的耐高低温性能和耐候性,然而其力学性能较差,强度和模量较低而限制了其
在复合材料领域的应用。此外,一般新型的树脂很难得适应现有的碳纤维,现
有纤维的上浆剂主要都是针对传统的环氧树脂或酚醛树脂,因而改性的树脂与
传统的碳纤维的相容性也会存在问题。项目组设计了一类新型的基于有机硅改
性树脂的耐高低温碳纤维复合材料,通过刚性的有机硅材料接枝改性环氧树脂,
提高其耐高低温性能,通过有机硅上浆剂的制备提高树脂和碳纤维的相容性。
具体制备步骤包括:(1)碳纤维表面原有上浆剂的去除;(2)合成上浆剂对
去除原有上浆剂的碳纤维的上浆;(3)碳纤维与改性树脂的成型及固化。