Simultaneously improving fracture toughness and impact resistance of the rapid-curing CFRP via insert with MAM/EP resin film

材料科学 复合材料 断裂韧性 环氧树脂 固化(化学) 聚甲基丙烯酸甲酯 复合数 甲基丙烯酸酯 韧性 共聚物 聚合物
作者
Yuhang Liu,Min Wei,Liangliang Qi,Muhuo Yu,Zeyu Sun
出处
期刊:Journal of Composite Materials [SAGE Publishing]
卷期号:57 (8): 1411-1422
标识
DOI:10.1177/00219983231155981
摘要

In this research, a resin film of the MAM/EP blend curing system containing the triblock copolymer polymethyl methacrylate- b-poly-n-butyl acrylate- b-polymethyl methacrylate (MAM) was prepared. Such resin film was inserted into the interlaminar of rapid-curing composites to simultaneously improve both mode I, mode II fracture toughness and impact resistance. Both the Mode I and Mode II interlaminar fracture toughness of the composites were carefully investigated as a function of MAM content of the MAM/EP resin film (0, 20 and 40 phr@50 μm). A maximum improvement up to 109% and 70.2% on Mode I and Mode II fracture toughness, respectively was obtained with the introduction of the 40 phr@50 μm compared to the laminates with the introduction of the 0 phr@50 μm. Analysis of the fracture surfaces of the laminates elucidated that the distinctive improvement of the interlaminar fracture toughness could be attributed to the characteristic interlaminar structures of MAM in epoxy resin by self-assembly. The interleaved laminates also displayed an increase of 26.7% for the compression after impact (CAI) properties, and showed excellent impact resistance. The interlaminar shear strength (ILSS) of the composite was thereafter explored, which indicated slight enhancements to the strengths.
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