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本文使用聚乙烯亚胺和二氧化钛修饰埃洛石,制备改性埃洛石纳米颗粒。将制得的改性埃洛石纳米颗粒加入碳纤维/环氧树脂复合材料中,探讨改性埃洛石纳米颗粒的添加对于碳纤维/环氧树脂复合材料的力学性能、耐低温循环性能和耐紫外辐照性能的影响。主要内容如下:（1）使用化学枝接法将聚乙烯亚胺包覆在埃洛石纳米颗粒表面,调节聚乙烯亚胺与埃洛石的质量比制备不同聚乙烯亚胺负载量的聚乙烯亚胺/埃洛石（PEI/HNT）纳米颗粒。以聚乙烯亚胺/埃洛石纳米颗粒为添加剂,通过热压工艺制备聚乙烯亚胺/埃洛石纳米颗粒增强的碳纤维/环氧树脂复合材料。实验结果发现:聚乙烯亚胺可以在埃洛石表面形成包覆层,同时聚乙烯亚胺/埃洛石纳米颗粒表面具有丰富的胺基官能团。相对于未添加纳米颗粒的CF/EP复合材料,在向碳纤维/环氧树脂复合材料中添加1 wt%的PEI/HNT-2（聚乙烯亚胺与埃洛石质量比为1:2）纳米颗粒时,纳米颗粒对于复合材料的增强效果最佳,复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别提升了17%和21%。这是由于埃洛石表面负载的聚乙烯亚胺促进了埃洛石在环氧树脂中的均匀分散,同时聚乙烯亚胺上的胺基官能团可以与环氧树脂发生开环反应,有效的增强了埃洛石与环氧树脂基体之间的界面结合,从而增强了复合材料的弯曲性能。对力学性能最佳的CF/EP-PEI/HNT-2-1wt%复合材料进行液氮（-196℃）～室温（25℃）循环实验,发现在经历30次低温循环后复合材料的弯曲性能保持良好,弯曲强度和弯曲模量保持率分别为96%和92%,这是由于PEI/HNT-2纳米颗粒的加入有效的降低了复合材料的热膨胀系数。对CF/EP-PEI/HNT-2-1wt%复合材料进行紫外辐照实验,实验结果表明在经受300 h紫外辐照后复合材料的弯曲性能保持良好,但是由于HNT对于紫外线的屏蔽能力有限,当辐照时间达到500 h时复合材料的弯曲性能出现下降。（2）使用溶胶-凝胶法在埃洛石表面负载二氧化钛,之后将聚乙烯亚胺枝接在负载二氧化钛的埃洛石表面,调控聚乙烯亚胺与二氧化钛-埃洛石纳米颗粒的质量比制备不同聚乙烯亚胺负载量的聚乙烯亚胺/二氧化钛-埃洛石纳米颗粒（PEI/Ti O2-HNT）。以聚乙烯亚胺/二氧化钛-埃洛石纳米颗粒为添加剂,通过热压工艺制备聚乙烯亚胺/二氧化钛-埃洛石纳米颗粒增强的碳纤维/环氧树脂复合材料。实验结果显示,溶胶-凝胶法制备的二氧化钛-埃洛石纳米颗粒表面二氧化钛负载均匀,聚乙烯亚胺/二氧化钛-埃洛石纳米颗粒上含有丰富的胺基官能团。对聚乙烯亚胺/二氧化钛-埃洛石纳米颗粒增强的碳纤维/环氧树脂复合材料进行力学性能测试发现,当添加1 wt%的PEI/Ti O2-HNT-1的纳米颗粒时,复合材料具有最佳的弯曲性能,相对于未添加纳米颗粒的CF/EP复合材料,弯曲强度和弯曲模量分别增加了16.8%和15.03%。这是由于聚乙烯亚胺改善了添加剂在环氧树脂中的分散,增强了添加剂与环氧树脂之间的界面结合导致的。对于力学性能增强效果最好的CF/EP-PEI/Ti O2-HNT-1-1wt%复合材料进行低温循环实验发现,经过30次低温循环后复合材料的弯曲性能保持良好,弯曲强度和弯曲模量的保持率分别为95%和96%,这是由于PEI/Ti O2-HNT-1纳米颗粒与环氧树脂之间具有良好的界面结合,在经历多次温度循环后界面结合依然保持稳定。对CF/EP-PEI/Ti O2-HNT-1-1wt%复合材料进行紫外辐照实验发现,经过500 h紫外辐照后复合材料的弯曲性能保持良好,这是由于二氧化钛的负载增强了埃洛石纳米颗粒的紫外屏蔽性能导致的。