玻璃纤维增强PPBES基复合材料性能

以共聚型二氮杂萘联苯结构聚醚砜(PPBES)树脂为基体,连续玻璃纤维(GF)为增强体,通过溶液预浸,热压成型工艺制备单向复合材料。通过对树脂溶液黏度、复合材料纤维体积含量测试,并对复合材料样条进行三点弯曲、层间剪切试验,研究了纤维体积含量对复合材料力学性能的影响,借助断面形貌分析了复合材料受力破坏模式。结果表明,PPBES/GF复合材料的弯曲强度随纤维体积含量的增加呈现先增大后减小的趋势,极值出现在纤维体积含量为57%时,弯曲弹性模量和层间剪切强度随纤维体积含量的增加呈现逐渐增大的趋势,复合材料的受力破坏模式为界面脱粘破坏和树脂基体内部破坏同时存在。     

亚麻纤维增强聚丙烯基复合材料的隔声性能研究

以亚麻纤维为原料,聚丙烯为基体,制备纤维含量分别为0%、10%、20%、30%、40%的纤维增强复合材料,并对亚麻纤维进行碱处理和偶联剂处理,探讨了纤维含量以及表面处理对亚麻纤维增强复合材料的隔声性的影响。研究结果表明,当纤维含量超过10%时,复合材料的隔声性随着发声频率增加出现先增大后减小的趋势,同一发声频率,含量越低,隔声性能越差,当纤维含量超过30%后,电压峰值衰减率反而下降;表面处理后,复合材料的隔声性能有所提高,偶联剂处理后复合材料的隔声性能优于碱处理后的复合材料。     

麻纤维增强完全可降解复合材料的制备及性能研究

以亚麻落麻纤维、聚乳酸纤维为原料,采用非织造结合模压成型工艺制备了完全可降解复合材料.研究了增强纤维体积分数及纤维长度对复合材料弯曲、冲击性能的影响,采用扫描电镜(SEM)研究了复合材料中纤维与树脂之间的界面结合状况.结果表明:材料的弯曲、冲击强度均随纤维长度的增加而增大,当纤维长度为72mm时,体积分数为40%的材料具有最好的弯曲性能,纵横向弯曲强度分别为55.15、42.02MPa;体积分数为50%的材料具有最好的冲击性能,纵横向冲击强度分别为19.714、14.012kJ/m2;裁切断口处的SEM表明增强纤维与基体树脂之间存有一定数量的空隙,两相之间的界面结合强度有待进一步改善.     

CF/纳米SiO_2改性树脂复合材料界面性能研究

本文以纳米SiO2改性树脂作为树脂基体,以连续碳纤维作为增强体制备复合材料,研究了纳米SiO2掺入树脂中百分含量对树脂基体与增强体之间的界面性能的影响。通过对树脂基体与增强体纤维浸润性、微脱粘、层间剪切强度和扫描电子显微镜,对复合材料界面性能测试和表征。结果表明,随着纳米SiO2含量的增加,常温下,基体树脂和增强体纤维浸润性能下降,单丝纤维与树脂微球的界面剪切强度和复合材料单向板层间剪切强度在某一含量范围均有所提高。     

亚麻非织造布的缝合加固及其复合材料成型性研究

亚麻纤维通过针刺工艺加工成非织造布,再经缝合加固后,作为复合材料的增强体,与不饱和聚酯树脂复合,制成亚麻/不饱和聚酯复合材料板材及异型件。利用真空辅助树脂传递模塑法制备出的板材,亚麻纤维和树脂结合较为均匀、充分。模压法形成的亚麻非织造布异型件成型良好,无褶皱与破洞。对板材及异型件拉伸、弯曲及压缩等性能的测试结果表明,板材拉伸强度最大值达58.59MPa,弯曲强度最大值为120.26MPa;采用平行缝合工艺的异型件最大破坏载荷为8.99kN。     

连续碳纤维增强PPBES基复合材料的力学性能

以共聚型二氮杂萘联苯结构聚醚砜(PPBES)树脂为基体、连续碳纤维(CF)为增强体,通过溶液预浸、热压成型工艺制备单向复合材料.通过对树脂溶液黏度、复合材料纤维体积含量测试,复合材料样条三点弯曲、层间剪切试验,研究了纤维体积含量对复合材料力学性能的影响,并借助SEM断面形貌分析了复合材料受力破坏模式.结果表明:CF/PPBES复合材料的弯曲强度随纤维体积含量的增加呈现先增大后减小的趋势,极值出现在CF体积分数60％时;弯曲模量和层间剪切强度随纤维体积含量的增加呈现逐渐增大的趋势;复合材料受力破坏模式以树脂基体内部破坏为主.     

亚麻纤维增强复合材料湿热环境中界面性能研究

为了全面研究植物纤维增强复合材料界面的湿热行为,亚麻纤维增强环氧树脂复合材料以亚麻纤维作为增强材料,环氧树脂作为基体材料,采用真空辅助树脂传递模塑(RTM)成型工艺制备复合材料层合板,通过探究亚麻/环氧复合材料在湿热环境条件下的吸水率和界面剪切强度的变化,并借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)等材料表征设备,分析了植物纤维增强高分子基复合材料在湿热条件下微观结构的变化,揭示了植物纤维增强高分子复合材料在湿热环境下其界面性能下降的机理,为植物纤维增强复合材料的应用与界面改性提供了大量的理论依据。     

PA66/GF微复合材料的制备与界面性能

采用不同涂层含量的玻璃纤维(GF)制备了GF增强尼龙(PA)66(PA66/GF)微复合材料.对不同涂层含量的纤维表面形貌分别进行了扫描电子显微分析和原子力显微分析,研究了涂层含量、纤维表面形貌与微复合材料界面剪切强度(IFSS)之间的关系.结果表明,当涂层质量分数为0.131%时,纤维宏观表面均一,微观区域表面粗糙,微复合材料的IFSS最大.在较低温度下,提高温度及水溶液的存在会破坏GF与树脂基体之间的结合;在较高温度下,随着老化时间的增长,GF涂层发生分解,破坏了涂层的结构,使得纤维与树脂基体结合变差,导致IFSS迅速降低.     

光引发原位聚合聚丙烯酸酯树脂/玻纤预浸料的制备与研究

热塑性复合材料具有较高的抗损性、抗冲击能力,因此得到了迅速发展,但是热塑性树脂基体与增强材料之间的浸渍问题严重阻碍了其推广。为了有效改善热塑性复合材料的界面性能,以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体,以单向玻璃纤维为增强材料,采用紫外光引发为聚合条件进行原位聚合,制备了聚丙烯酸酯树脂/玻纤预浸料。通过热压法将预浸料制备成复合材料,对复合材料的热稳定性、树脂含量、力学性能和微观形貌进行了研究。实验结果表明:聚丙烯酸酯树脂的热分解温度随GMA含量的增加而增加;玻璃化转变温度随GMA含量的增加而降低;复合材料的弯曲强度和拉伸强度随GMA含量的增加呈现出先增加后降低的趋势,并在GMA含量为20%时达到最大值,分别为861.4 MPa和780.9MPa;通过复合材料微观形貌的观察表明树脂和纤维结合紧密,达到了良好的浸渍效果。     

拉挤增强塑料结构系统的特征

一、前言纤维增强塑料(FRP)是通过聚合树脂把短或长纤维连结在起一而形成的,树脂或是热固性、或是热塑性。热固性树脂中包括聚酯、乙烯树脂、环氧以及聚酰亚胺;而热塑性树脂包括部分聚酯、聚醚亚胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮以及液晶聚合物。热塑性基体的工艺温度在500～700°F之间变化,而热固性基体为300～400°F。不同于热固性树脂,热塑性树脂的固化过程是可逆的,而且有较强的抗裂纹和冲击损伤能力,用短或长纤维增强后其抗裂纹或断裂韧性、强度和刚度都得到进一步增强。纤维和树脂的相互作用程度是一个随纤维和树脂的不同类型而变化的设计问题,而且能用纤维上的适当处理加以控制。     

不同表面处理对剑麻纤维/树脂基复合材料性能影响

通过红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)等多种表征手段,研究了纤维含量、纤维不同表面处理方法对剑麻纤维/树脂基片状模塑料(SMC)复合材料性能的影响。研究表明:当剑麻纤维质量分数为10.0%时,硅烷偶联剂KH-570处理的SMC复合材料拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了24.65%,25.42%,33.26%,力学性能最佳。SMC复合材料SEM显示,经过表面处理的剑麻纤维与树脂基体之间的界面黏结更紧密,黏结性增强。此外,用KH-570处理的SMC复合材料热稳定性最佳。     

PBO纤维复合材料抗弹性能研究

采用铺层模压的方式制备了聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)纤维织物增强复合材料,并研究了其防弹特性。通过大量实弹试验,分析了不同树脂基体、不同纤维含量、不同铺层方式等因素对PBO纤维复合材料抗弹性能的影响。结果表明,采用EVAC胶膜作为树脂基体,PBO纤维体积分数在70%～80%时,其复合材料的抗弹性能最佳。     

改性黄麻纤维增强聚氨酯硬泡性能的研究

采用碱处理工艺对黄麻纤维进行了表面改性,提高了纤维对基体树脂的浸润性,改善了纤维与树脂基体的界面粘结。研制了一种新型的黄麻纤维增强硬质聚氨酯结构泡沫材料。测试结果发现,碱处理后纤维表面出现沟槽和裂纹,拔出的单丝纤维表面包覆有聚氨酯基体,纤维与基体结合紧密。压缩性能实验结果表明,添加改性纤维的复合材料,其压缩强度明显提高,当纤维质量分数为3.0%时,复合材料的压缩强度达到最大值(8.01 MPa);纤维质量分数为3.0%、长度为3 mm的短切纤维的增强效果较好;随着纤维含量和长度的增加,复合材料的压缩模量亦随之增大。     

乙烯基树脂型浸润剂对玄武岩纤维和玻璃纤维复合材料的影响

介绍了两类乙烯基树脂型成膜剂乳液、水溶性抗静电剂的合成以及对应两类乙烯基树脂型玄武岩纤维和玻璃纤维浸润剂的配制,对玄武岩纤维原丝、无捻粗纱和玻璃纤维无捻粗纱的可燃物含量及拉伸强度等性能进行了检测评估。分别使用环氧树脂和乙烯基树脂拉制玄武岩纤维复合筋并测试复合筋的力学性能,利用环氧树脂和乙烯基树脂基体,研究环氧树脂型浸润剂和乙烯基树脂型浸润剂对玻璃纤维浸胶纱力学性能的影响。试验结果表明浸润剂改变玄武岩纤维和玻璃纤维与树脂基体的相容浸润性,从而提高树脂纤维复合材料的力学性能高达40%。     

阻燃香蕉纤维增强环氧树脂复合材料的动态力学性能和热性能研究

采用硅烷偶联剂(A-174)对香蕉纤维(BF)进行表面处理,采用硫酸铵、硼砂、磷酸氢二铵、磷酸三丁酯作为阻燃剂处理BF,选用添加了阻燃剂三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)和季戊四醇(PER)的环氧树脂作为基体树脂,通过热压成型工艺制备阻燃BF增强环氧树脂复合材料。分别采用动态力学分析(DMA)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)研究阻燃BF增强环氧树脂复合材料的动态力学性能、微观形貌以及热性能。结果表明:当阻燃BF含量为30%时,复合材料的储能模量、损耗模量达到最大值,分别比纯环氧树脂提高了570%和110%;当阻燃纤维含量为20%时,复合材料的玻璃化转变温度也比纯环氧树脂提高了16.9℃。通过扫描电子显微镜(SEM)观察说明纤维与环氧树脂之间产生良好的界面黏合作用,宏观上表现为动态力学性能的提高;热失重研究结果表明,阻燃BF的加入能明显提高环氧树脂的热分解温度和残炭率。     

亚麻/聚丙烯复合材料的成型工艺和拉伸性能研究

本文探讨了亚麻/聚丙烯纤维复合材料的制备工艺和拉伸性能.对亚麻纤维含量分别为30%、40%、50%、60%、70%的复合材料进行比较,分析增强纤维含量对复合材料拉伸性能的影响;对模压温度分别为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃的复合材料进行比较,分析模压温度对复合材料拉伸性能的影响,最后确定模压温度及亚麻/聚丙烯纤维的混合比.     

不饱和聚酯酰胺树脂/聚磷酸钙纤维复合材料及性能研究

通过熔融缩聚法合成出一种低成本的不饱和聚酯酰胺树脂并表征了其性能,以此为基体,以聚磷酸钙纤维(CPPF)为增强体,引入20 %的交联剂乙酸乙烯酯、0.1%~0.3%的引发剂过氧化苯甲酰和0.1%~0.3%的促进剂N,N-二甲基苯胺室温交联后在195℃下深度交联成可完全降解不饱和聚酯酰胺树脂/CPPF复合材料,并研究了其力学和降解性能。结果表明, 随着CPPF含量的增加, 不饱和聚酯酰胺树脂/CPPF复合材料的力学性能尤其是冲击强度有大幅度的提高,但当CPPF含量超过60 %（质量分数,下同）时,复合材料的力学性能出现下降的趋势;复合材料在模拟体液环境中降解7周后,降解介质的pH和Ca2+浓度保持一个恒定值,降解3个月后含30 %和50 %CPPF的复合材料的弯曲强度分别能保持143、148 MPa。     

连续玄武岩纤维复合材料抗弹性能研究

本文制备了连续玄武岩纤维增强的树脂基复合材料靶板,并进行抗弹性能测试,研究影响其抗弹性能的主要因素。结果表明,采用热固性树脂为基体,且基体含量较低时,复合材料抗弹性能较好。以无纬布或单向布为织物结构,并通过表面处理使纤维与基体具有良好的界面,也可提高复合材料的抗弹性能。     

不饱和聚酯树脂/大麻纤维复合材料性能的研究

采用模压工艺制备了不饱和聚酯(UP)树脂/大麻纤维复合材料,研究了大麻纤维加入量及纤维的碱处理、乙酰化处理及偶联剂处理对复合材料力学性能的影响;采用傅立叶变换红外光谱仪对复合材料的结构进行了表征和分析。结果表明,随着大麻纤维含量的增加,UP树脂/大麻纤维复合材料的拉伸弹性模量逐渐增加,拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量及冲击强度等均先降低而后逐渐增大;偶联剂处理对复合材料力学性能的改善效果最好;偶联剂与纤维之间发生了酯化反应。     

表面改性剂对SF/PP复合材料性能的影响

采用机械共混及模压成型工艺制备了剑麻纤维(SF)/聚丙烯(PP)复合材料,研究了SF表面处理方法及其含量对复合材料晶态结构、力学性能、流动性能、吸水性能和微观结构的影响。结果表明:表面处理能有效增强SF和PP基体的界面黏合性,使复合材料的力学性能和流动性能提高,吸水率下降,其中,超分散剂的改性效果更加显著;但SF的表面处理并未改变基体树脂PP的晶态结构,复合材料中的PP仍以α-晶型为主。