连续玻纤增强聚丙烯熔融浸渍过程降黏研究

将不同配比的高黏度聚丙烯与低黏度聚丙烯共混制备高低黏度树脂混配基体,旋转流变测试结果显示低黏度聚丙烯的加入显著降低了共混体系的黏度。以高低黏度聚丙烯共混物为热塑树脂基体,采用熔融浸渍方法制备连续玻纤增强聚丙烯热塑预浸带。研究发现随着低黏度聚丙烯含量的增加,热塑树脂基体的加工性能明显提高,预浸带制品的孔隙率及纤维断裂率逐渐降低。将各组预浸带模压成型后进行力学测试,结果显示低黏度聚丙烯的加入使层压板层间剪切强度、弯曲强度、拉伸强度均出现小幅度下降,而对冲击强度基本无影响。结合加工性能及力学性能,低黏度聚丙烯质量分数10%时共混物的综合性能最佳。     

连续纤维增强聚丙烯复合材料的熔融浸渍理论模型与表征

通过分析熔融树脂对连续纤维的浸渍过程建立熔融浸渍理论模型,该模型将材料物性参数(纤维直径、纤维束展宽及厚度、树脂黏度等),设备参数(浸渍辊数、浸渍辊形状参数等)以及加工工艺参数(牵引速度、加工温度等)等结合起来,可以预测复合材料的浸渍程度及其变化趋势。对所制备复合材料的孔隙率测试以及虹吸实验表明,该理论模型能定量描述浸渍辊数、牵引速度以及加工温度等对浸渍效果的影响,而测试材料孔隙率是衡量浸渍程度的简捷易行的方法。     

玻纤布增强聚丙烯复合材料浸渍理论及实验研究

采用薄膜叠压法制备玻纤布增强高黏度聚丙烯热塑复合材料,研究了高黏度聚丙烯熔体浸渍玻璃纤维布过程。通过旋转流变测试分析,可知高黏度聚丙烯树脂熔体在浸渍过程中表现为非牛顿流体特性。以达西定律为理论基础,结合材料物性参数和工艺参数,推导了非牛顿流体浸渍玻璃纤维布的浸渍模型。在不同的浸渍压力与存留时间条件下对模型进行实验验证,理论值与实验值基本吻合。利用建立的浸渍模型分析了浸渍工艺对复合材料浸渍过程的影响,结果表明通过升高温度和提高压力等途径可减小浸渍时间。     

纳米SiO2修饰玻纤表面对玻纤/聚丙烯复合材料界面性能的影响

借助纳米颗粒的高比表面积特性,将纳米二氧化硅通过化学接枝方法修饰玻璃纤维表面,制备玻璃纤维/聚丙烯（PP）热塑复合材料。通过SEM表征纳米二氧化硅在玻璃纤维表面的分布形态,结果表明纳米颗粒在纤维表面分散良好;通过界面剪切强度测试（IFSS）和界面断裂韧性测试（G_ⅡC）表征复合材料界面的静态力学性能,结果显示材料的界面剪切强度与界面断裂韧性同时获得了较大的提升;动态热机械分析测试（DMA）的结果表明复合材料在动态测试下的综合界面结合性能均得到较大的提升。     

无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料

长玻纤增强聚丙烯具有优异的力学性能，因而得到了广泛的应用，尤其是在汽车工业、轨道交通等领域。为了拓宽长玻纤增强聚丙烯的应用领域，使其能够在一些有阻燃要求的场合下使用，本项目以提高长玻纤增强聚丙烯的阻燃性能并保持或提高力学性能为目的对其进行了阻燃研究。本项目采用自行设计的成炭剂。     

玻璃纤维毡(GMT)浸渍过程中的表面张力作用

采用带有热台的显微镜研究了200℃下聚丙烯树脂熔体沿玻璃纤维(束)的流动过程。实验结果表明:高黏的聚丙烯熔体能够在表面张力的作用下沿纤维束间的微观缝隙自发地流动,并且缝隙的间距越小,树脂的流动速率就越快;树脂熔体在经过一段时间的缓慢自发流动以后会加速流动。通过测试交叉纤维间熔体的间距,间接计算了聚丙烯树脂在该状态下自发流动的临界毛细管直径和自发流动的最低压力。     

纳米二氧化硅修饰玻纤表面对玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响

基于纳米颗粒比表面积高的特性,将超声震荡分散后的纳米SiO₂通过化学接枝方法修饰玻璃纤维表面制备玻璃纤维/聚丙烯热塑性复合材料。通过扫描电子显微镜（SEM）表征纳米SiO₂在玻纤表面的分布状态及其与纤维树脂的结合情况,结果表明纳米颗粒在纤维表面分布状况良好,纤维与树脂能较为紧密地结合。通过动、静态力学测试表征复合材料的界面结合情况及整体力学性能,结果表明复合材料在动态热机械分析（DMA）测试下具备良好的综合界面性能;与空白组对比,复合材料的层间剪切强度最高提升约86%,拉伸强度最高提升约300%,弯曲强度最高提升约94%。     

界面处理和冷却条件对玻璃纤维与聚丙烯界面结合的影响 I.不同界面处理对界面剪切强度的影响

通过测定,得出马来酸酐改性聚丙烯（ＭＰＰ）是提高玻璃纤维与聚丙烯树脂界面剪切强度的关键因素,而偶联剂的变化对体系界面剪切强度的影响较少,用仪器分析证实了酸酐基团与玻璃纤维表面发生化学反应的实质,以及当界面存在改性聚丙烯时,应选择Ａ－１７４ＴＭ硅烷偶联剂处理增强聚丙烯的玻璃纤维,而不是传统的Ａ－１１００ＴＭ硅烷偶联剂。     

短切玻纤增强聚丙烯表面的化学处理及其表征

短切玻纤地强聚丙烯保持了丙烯的优点，性能已达工程塑料的水平。化学性质极为稳定，因住地进行二次加工－涂装。针对上述问题，该文采用化学氧化法对短切玻纤增强ＰＰ进行处理，邓用Ｈ２ＳＯ４－ＣｒＯ３酸液，以不同的含量在不同的温度、时间条件下进行实验，寻找出处理的最佳配方。用表接解角θ及测定的粘结力表征处理效果，并采用先进的测试手段－电镜、二次离子质谱、电子能谱ＥＳＣＡ进行表面分析。     

界面处理和冷却条件对玻璃纤维与聚丙烯界面结合的影响 Ⅱ.不同冷却速度对界面剪切强度的影响

通过对玻璃纤维与聚丙烯界面剪切强度的测量,以及对其界面结晶形态的观测,发现界面产生横晶的充分条件是界面存在较强的相互作用和样品的缓慢冷却。提出了横晶形成机理,并推断横晶的形成会导致玻璃纤维与聚丙烯树脂界面结合强度的明显下降。用观测到的横晶与基体球晶的冲击线进一步证实了横晶形成机理     

玻璃纤维和石墨增强PTFE复合材料的力学性能

通过机械混合、冷压和烧结成型制备了不同质量分数(5%～30%)的玻纤和石墨填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料.测试了不同样品的拉伸、冲击和硬度等力学性能,利用扫描电镜对冲击断面形貌进行观察.结果表明:加入玻纤后,拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度迅速下降,弹性模量增加,材料呈脆性;材料硬度随玻纤加入量增加而增加,随软质石墨的加入量增加而减小;玻纤改性处理,会提高复合材料硬度;石墨对材料冲击韧性影响较小,少量加入时对拉伸强度影响也较小;质量分数10%的石墨和20%的玻纤填充增强PTFE复合材料的综合力学性能较好.     

Comparison between the preparation, structure and mechanical properties of long fiber reinforced thermoplastics and short fiber reinforced thermoplastic

This article summarizes the comparison between the preparation,structure and mechanical properties of long fiber reinforced thermoplastics(LFT) and short fiber reinforced thermoplastics(SFT).Both of the experiment and theory results showed that the mechanical properties of long glass fiber reinforced thermoplastics pellets(LGFRT) have been enhanced better than that of short glass fiber reinforced thermoplastics pellets(SGFRT) manufactured by molding procession.After regulation of the relative humidity by 50%,the mechanical properties of 30%(weight percent) short glass fiber content in SFT(SFT-PA6-SGF30) are similar to that of 40%long glass fiber content in LFT.However, the density of the latter is about 17%lower than that of the former.Thus,the corresponding weight of products is reduced by 13%;output rate is increased by 21%,and the cost is therefore significantly lowered.And it has the following advantages;impact strength is increased by 87%;the proportion is reduced by 20%;molding cycle is shortened by 10%;materials cost is saved by 20%~ 30%and the final total cost is saved by 30%~ 40%.So LFT (LFT-PP-LGF40 ) can replace SFT(SFT-PA6-SGF30) with the similar basic mechanical properties under normal temperature or 160℃lower.     

苎麻纤维PLLA-PEG复合材料制备工艺的优化

以PLLA、PEG的熔融共聚体为基体,以麻纤维为增强体.通过正交实验优化工艺参数,模压成型得到苎麻纤维PLLA-PEG复合材料板.分析复合材料的拉伸、弯曲性能及红外光谱、断面形貌.结果表明,当PLLA与PEG质量比为9∶1,共聚温度为120℃,TDI用量为1∶12(与PLLA的质量比),共聚时间为14h时,得到的复合材料板性能最优.其拉伸强度为11.1MPa,弯曲强度为68.48MPa.     

增韧剂对长纤维增强PA66复合材料性能的影响

采用熔融浸渍法制备了长玻璃纤维增强PA66复合材料,通过对树脂熔体黏度、预浸料浸渍程度和纤维断裂率、材料力学性能进行测试及扫描电子显微镜（SEM）观察,分别研究了不同含量的增韧剂乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐（POE-g-MAH）和乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（POE-g-GMA）对复合材料性能的影响。实验结果表明：随着含量的提高,两种增韧剂均能够使长玻璃纤维增强PA66复合材料的冲击强度增大,树脂与纤维界面的结合程度提升,其中POE-g-GMA的增韧及界面改善效果更为明显,可有效提升复合材料的力学性能。     

芳香型聚胺醚及其连续玻纤增强复合材料的性能研究

以双酚A二缩水甘油醚（DGEBA）和对甲氧基苯胺为单体制备了芳香型聚胺醚,并通过原位聚合的方法制备了连续玻纤增强热塑性聚胺醚（GF/PHAE）复合材料。研究了DGEBA/对甲氧基苯胺体系的反应特性、动态黏度、熔体流动速率（MFR）、耐热性及聚胺醚浇注体和GF/PHAE复合材料的力学性能,采用红外光谱法（FT-IR）对聚胺醚进行了结构分析,并借助SEM分析了GF/PHAE复合材料的断面形貌。研究结果表明：DGEBA/对甲氧基苯胺体系在25 ℃下放置85 min后黏度为2100 mPa•s,黏度较低有利于纤维的浸润;聚胺醚为可熔融的热塑性聚合物,反应时间5 h、反应温度140 ℃下制备的聚胺醚熔融指数较低为1.4 g/10min;聚胺醚的玻璃化转变温度（Tg）为86.7 ℃,起始分解温度为310.2 ℃;聚胺醚浇注体的弯曲强度126.9 MPa,弯曲模量10.2 GPa;当玻纤体积分数为59.3%时,GF/PHAE复合材料弯曲强度1327.2 MPa,弯曲模量21.8 GPa,层间剪切强度86.2 MPa;SEM断面分析表明聚胺醚对玻璃纤维具有良好的界面黏接。     

紫外线对玻璃纤维增强复合材料力学性能的老化研究

采用扫描电镜(SEM)、差式扫描量热仪和力学测试方法,研究了紫外线对玻璃纤维增强复合材料力学性能的影响.研究表明,随着紫外线辐射时间的延长,试样的拉伸强度和冲击载荷峰值总体上呈先上升后下降趋势,但冲击性能对紫外线的敏感程度要远低于拉伸性能.通过试样的Tg变化可以证明,短期紫外线辐射会引起试样的后固化,造成Tg及力学性能的上升;而长时间的光老化降解作用会导致大分子链断裂,造成Tg和力学性能的下降.