Polymer Composites 大连理工大学 杨晨荣 | 含亲疏水结构的水性聚酰胺上浆剂让CF/PA612复材力学性能大幅提升

背景：碳纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）在汽车轻量化领域极具潜力，尤其PA612是理想的基体树脂，但传统环氧上浆剂与PA612相容性差，导致界面结合力弱。研究目的：大连理工大学刘程团队设计并合成了一系列含亲水-疏水链段的新型水性聚酰胺（WPA）上浆剂，通过调节亲疏水单元比例，优化上浆剂结构与性能，以增强碳纤维与PA612基体间的界面结合强度。结论：1.0 wt% WPA-101上浆剂处理的CF/PA612复合材料，弯曲强度提升27.11%，层间剪切强度提升33.68%，失效模式由界面脱粘转变为树脂韧性断裂。多尺度协同强化机制包括π–π堆积、机械咬合、柔性链段耗能、酰胺键氢键网络及结构相容性。该研究为高性能热塑性复合材料界面强化提供绿色、可工业化策略。