碳纤维（CF）增强聚醚醚酮（PEEK）复合材料因其轻质高强、耐化学腐蚀等优异性能，被广泛应用于航空航天、高端装备和医疗器械等领域。然而，CF与PEEK之间的界面结合弱一直是制约其性能进一步提升的瓶颈。传统方法往往依赖“上浆剂”进行界面增强，但上浆过程复杂、耗时长，且使用大量化学溶剂，对环境不友好。
近期，吉林大学王贵宾教授团队提出了一种创新的 “嫁接-桥接”双功能重氮盐策略，成功实现无需上浆剂的CF/PEEK界面强化，使界面剪切强度（IFSS）从42.5 MPa提升至86.2 MPa，增幅高达102.8%！该研究成果发表在《Composites Part A》上。
? 研究亮点：
✅ 双功能重氮盐设计：
团队设计合成了一种含苯乙胺结构的重氮盐，既可通过电化学还原接枝到碳纤维表面，又能在热处理条件下与PEEK树脂发生希夫碱反应，形成共价键“桥接”，实现CF与PEEK的牢固结合。
✅ 免去上浆剂，流程大幅简化：
传统方法需使用可溶性PEEK上浆剂并辅以酸化后处理，流程复杂且不环保。本方法完全省去上浆步骤，仅通过电化学接枝和热反应即可完成界面改性，更适用于实际生产线。
✅ 高效希夫碱反应：
通过理论计算与实验验证，团队优选出反应活性最高的苯乙胺作为桥接基团，在220°C下2小时内反应转化率超90%，显著高于传统苯胺类化合物。
✅ 多维度表征验证：
借助XPS、循环伏安法、SEM等手段，全面验证了重氮盐的成功接枝与桥接反应的发生。特别是引入含氟模型聚合物6F-PEEK，通过氟元素示踪，直观证实PEEK成功通过化学键连接在CF表面。
✅ 性能显著提升：
微球脱粘测试表明，改性后CF/PEEK界面强度显著提高，破坏模式由界面失效转为内聚失效，表明界面结合已优于基体本身。
? 技术意义：
该研究不仅为CF/PEEK复合材料提供了一种绿色、高效、无需上浆剂的界面改性新方案，也为未来高性能复合材料的界面工程设计提供了新思路，尤其适用于对耐高温、耐溶剂性能要求极高的应用场景。
? 结论：
“嫁接-桥接”型双功能重氮盐策略，突破传统依赖上浆剂的界面增强模式，通过共价键直接桥接CF与PEEK，显著提升复合材料界面性能，具备良好的产业化应用前景。
这项研究是高分子复合材料界面工程领域的一项重要突破，未来有望在航空航天、新能源汽车、人形机器人关节结构等高端装备中获得应用。
近期，吉林大学王贵宾教授团队提出了一种创新的 “嫁接-桥接”双功能重氮盐策略，成功实现无需上浆剂的CF/PEEK界面强化，使界面剪切强度（IFSS）从42.5 MPa提升至86.2 MPa，增幅高达102.8%！该研究成果发表在《Composites Part A》上。
? 研究亮点：
✅ 双功能重氮盐设计：
团队设计合成了一种含苯乙胺结构的重氮盐，既可通过电化学还原接枝到碳纤维表面，又能在热处理条件下与PEEK树脂发生希夫碱反应，形成共价键“桥接”，实现CF与PEEK的牢固结合。
✅ 免去上浆剂，流程大幅简化：
传统方法需使用可溶性PEEK上浆剂并辅以酸化后处理，流程复杂且不环保。本方法完全省去上浆步骤，仅通过电化学接枝和热反应即可完成界面改性，更适用于实际生产线。
✅ 高效希夫碱反应：
通过理论计算与实验验证，团队优选出反应活性最高的苯乙胺作为桥接基团，在220°C下2小时内反应转化率超90%，显著高于传统苯胺类化合物。
✅ 多维度表征验证：
借助XPS、循环伏安法、SEM等手段，全面验证了重氮盐的成功接枝与桥接反应的发生。特别是引入含氟模型聚合物6F-PEEK，通过氟元素示踪，直观证实PEEK成功通过化学键连接在CF表面。
✅ 性能显著提升：
微球脱粘测试表明，改性后CF/PEEK界面强度显著提高，破坏模式由界面失效转为内聚失效，表明界面结合已优于基体本身。
? 技术意义：
该研究不仅为CF/PEEK复合材料提供了一种绿色、高效、无需上浆剂的界面改性新方案，也为未来高性能复合材料的界面工程设计提供了新思路，尤其适用于对耐高温、耐溶剂性能要求极高的应用场景。
? 结论：
“嫁接-桥接”型双功能重氮盐策略，突破传统依赖上浆剂的界面增强模式，通过共价键直接桥接CF与PEEK，显著提升复合材料界面性能，具备良好的产业化应用前景。
这项研究是高分子复合材料界面工程领域的一项重要突破，未来有望在航空航天、新能源汽车、人形机器人关节结构等高端装备中获得应用。
