連續(xù)-長纖維增強IPC復合材料的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文自行設(shè)計了一套連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂的浸漬模具,克服以往纖維在浸漬過程中只受兩維方向上的力,增加了對纖維分散至關(guān)重要的周向作用力,很好地實現(xiàn)了纖維的分散和浸漬。以抗沖共聚聚丙烯(IPC)和連續(xù)玻璃纖維為主要原料,制備了連續(xù)玻璃纖維增強IPC復合材料,切粒后得到長玻璃纖維增強IPC注塑用粒料。同時,對復合材料的物理機械性能進行了研究。另外,采用掃描電子顯微鏡(SEM)和動態(tài)力學分析儀(DMA)分別對復合材料斷面形貌和動態(tài)力學行為進行了

2、探討。
  力學性能測試結(jié)果表明,添加纖維后材料的拉伸與彎曲性能急劇增大,隨玻璃纖維含量的提高,長玻璃纖維/IPC復合材料的拉伸強度和彎曲模量逐漸增大,當纖維含量達到55wt%時達到最大值,分別比純IPC提高了約500%和1100%。但沖擊結(jié)果顯示,純IPC的沖擊強度明顯大于長玻璃纖維增強IPC復合材料,當纖維含量為45 wt%時,復合材料沖擊強度最大。在復合材料中添加馬來酸酐接枝聚丙烯相容劑(MAH-g-PP)后,復合材料的力學

3、性能明顯提高。當 MAH-g-PP含量為8wt%時,復合材料的力學性能最佳。物理性能測試結(jié)果表明,長玻璃纖維/IPC復合材料的硬度隨纖維含量的增加而增大;且收縮率明顯低于IPC。
  分析、擬合了復合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,并利用曲線面積積分計算得到材料的韌性模量。結(jié)果表明,隨纖維含量的增加,復合材料的抗形變能力逐漸增強,韌性模量逐漸增大,但是材料的斷裂伸長率逐漸減小。另外,MAH-g-PP的加入均提高了材料的韌性模量、抗形變能力和

4、斷裂伸長率。
  SEM觀察結(jié)果表明,MAH-g-PP的加入可明顯改善長玻璃纖維/IPC復合材料的界面黏結(jié)性,提高了復合材料的力學性能。
  DMA分析結(jié)果表明,長玻璃纖維和MAH-g-PP的加入都顯著提高了復合材料的儲能模量(E′),這是由于復合材料的剛性和界面黏結(jié)性提高所致。然而,當MAH-g-PP含量超過8wt%以后,因為其自身纏結(jié)而產(chǎn)生滑移,導致減小。同時,因為纖維的加入和界面的改進使聚合物中分子運動受阻,復合材料的

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