DOI:10.1016/j.carbpol.2020.117461
在本研究中,通过静电纺丝法制备了非织造醋酸纤维素(CA)纳米纤维垫,并将CA纳米纤维掺入高压层压板(HPLs)芯层中。当CA的浓度为16wt%时,SEM图像显示CA纳米纤维毡的形貌最好,平均直径为654±246nm。当将CA纳米纤维垫掺入HPLs芯层时,所得HPLs复合材料的力学性能得到了显著改善。具体而言,纳米纤维毡增强HPLs复合材料的拉伸强度和断裂伸长率增加至40.8±1.1MPa和27.9±0.9%,分别比纯HPLs高出近6倍和4.4倍。此外,热重分析(TGA)结果显示,CA纳米纤维毡的加入显著提高了HPLs的阻燃性能。
图1.HPL复合材料的制备过程示意图。
图2.在不同CA浓度下纳米纤维的代表性SEM图像和纤维直径分布图:(A)14wt%,(B,b)16wt%,(C,c)18wt%和(D,d)20wt%。
图3.含不同层CA纳米纤维毡的HPLs的典型应力-应变曲线(HPL,复合材料由上下牛皮纸组成;HPL-1,HPL和一层电纺CA纤维毡;HPL-3,HPL和3层电纺CA纤维垫;HPL-5,HPL和5层电纺CA纤维垫)。
图4.含不同层CA纳米纤维毡的HPLs的断面SEM图像:(A)HPL,(B)HPL-1,(C)HPL-3,(D)HPL-5。
图5.热压后含不同层CA纳米纤维毡的复合材料的SEM图像:(A)HPL,(B)HPL-1,(C)HPL-3,(D)HPL-5。
图6.含不同层CA纳米纤维毡的HPLs的热稳定性((a),样品的TGA曲线;(b),样品的DTG曲线)。
图7.在700℃下碳化的含不同层CA纳米纤维毡的复合材料的SEM图像:(A)HPL,(B)HPL-1,(C)HPL-3,(D)HPL-5。