Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>-MXene上浆剂表面改性高模量碳纤维及其环氧树脂基复合材料界面性能
来源：复合材料学报杂志2022年第8期北京时间：
作者：董玉双, 张学军, 田艳红, 黄玲,
摘要：为了改善高模量碳纤维(HMCF)表面润湿性及增强其复合材料界面性能，本文采用机械共混法，将尺寸为100~500 nm的少层Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>-MXene水分散液与水性环氧乳液上浆剂进行复配，制备了适用于HMCF的Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>-MXene/环氧树脂(EP)改性环氧乳液复合上浆剂，并以连续上浆技术在HMCF表面构筑了富含Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>-MXene的特性涂层，以期改善HMCF/EP复合材料的界面结合性能。通过SEM、XPS和动态接触角测试对HMCF的表面形貌、表面化学状态和表面润湿性能进行了表征，并以层间剪切强度(ILSS)和断面形貌测试对HMCF/EP复合材料的界面结合状况进行了分析表征，最后以复合材料的剪切破坏模型对Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>-MXene/EP复合上浆剂改性的HMCF/EP复合材料的界面增强机制进行了探讨。结果表明，经Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>-MXene/EP复合上浆剂表面处理后，HMCF表面的O/C(原子比)提高，并赋予其一定量的纳米尺度小凸起微机械结构，改善了HMCF的表面润湿性。当环氧乳液上浆剂固含量为0.8%，Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>-MXene浓度为1.0 mg/mL时，HMCF/EP复合材料的ILSS值提高了23.8%，达到85.9 MPa。
关键词：高模量碳纤维, Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>-MXene, 上浆剂, 复合材料, 界面性能,
