Propriétés de surface des fibres de carbone déterminées par chromatographie gazeuse inverse

Centre de Recherches sur la Physico-Chimie des Surfaces Solides, C.N.R.S., 24, avenue du Président Kennedy, 68200 Mulhouse, France et Laboratoire de Recherches sur la Physico-Chimie des Interfaces de l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Mulhouse, 3, rue Alfred Werner, 68093 Mulhouse Cedex, France.

Résumé

Par chromatographie inverse gaz-solide, en utilisant des sondes polaires et apolaires, les propriétés de surface des fibres de carbone et d’une résine époxyde sont établies en termes de caractéristiques acide K_A et basique K_o, des nombres accepteur NA et donneur ND selon Gutmann étant attribués aux sondes polaires.

L’adhésion fibre-matrice dans les composites semble ainsi pouvoir être envisagée sous l’angle tout à fait général des interactions acid-base entre les surfaces, la meilleure adhésion étant obtenue lorsque fibre et résine sont amphotères.

Abstract

Surface properties of three carbon fibers and of an epoxy matrix have been studied by inverse gas chromatography in order to determine their dispersive and polar characteristics. Polar and non polar probes have been used. With Gutmann’s acidity and basicity classification, attributing an acceptor and donor number to the probes, it is possible to calculate an acidic K_A and basic K_D characteristic for the solid surfaces. In the case of an epoxy-carbon fiber composite it appears that adhesion properties could be well correlated with the acid-base properties of the two surfaces in contact.