关键词：聚芳醚腈;碳纤维;石墨烯微片;力学性能;协同增强;PEN;Carbon Fiber;Graphene Nanoplatelet;Mechanical Properties;Synergetic Reinforcement
摘 要：报道了一种简单有效的增强热塑性塑料聚芳醚腈(PEN)力学性能的方法.该方法通过使用碳纤维(CF)和石墨烯微片(GN)实现多元多尺寸协同增强,通过熔融共混挤出造粒,得到力学性能优异的PEN/CF/GN复合材料.与PEN树脂、PEN/GN (5％)和PEN/CF (20％)复合材料相比,PEN/CF (20％)/GN (5％)复合材料的冲击强度分别增加了98.4％、63.6％、29.4％,其弯曲模量达到18.6 GPa,分别增加了1.7、4.5、6.4倍.扫描电镜照片显示,微米尺寸CF和纳米填料GN的同时加入减少了基体富集区域和自由体积,增强了界面作用力,能够减少应力集中和帮助应力转移.同时加入CF和GN到聚合物系统中形成聚合物/微米/纳米体系,不仅具有显著的协同增强效应,能为材料设计提供参考,而且采用熔融注塑成型工艺,具有工业化生产前景.