PA6/SMA/LGF复合材料的制备及其性能研究

采用熔融共混法制备了聚酰胺6/苯乙烯-马来酸酐共聚物/长玻璃纤维(PA6/SMA/LGF)复合材料,利用差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、热变形温度及力学性能测试等手段研究了LGF含量对PA6/SMA/LGF复合材料熔融结晶行为、热性能及力学性能的影响。结果表明:随着LGF含量的增加,PA6/SMA/LGF复合材料的结晶温度、结晶度以及熔融焓均先升高再降低,而且复合材料的最大分解温度较纯PA6显著提高;另外,随着LGF含量的增加,PA6/SMA/LGF复合材料的热性能及力学性能均明显改善,其中当LGF含量为27%时,复合材料的热变形温度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击强度分别增至206.0℃、227.8 MPa、7 335 MPa、180.6 MPa和18.7 kJ/m2。     

纱罗网格织物增强PP/黄麻复合材料力学性能

为了进一步提升天然纤维非织造布增强复合材料的力学性能以及可设计性,以纱罗网格织物作为加强筋,覆盖于聚丙烯（PP）/黄麻非织造布表面,采用模压成型工艺制备纱罗网格织物增强PP/黄麻复合材料（LRPJC）。研究了LRPJC的拉伸性能、弯曲性能以及冲击性能,探讨了其能量吸收机理。采用扫描电子显微镜和超景深三维显微系统观察复合材料的断面,分析了LRPJC的损伤机理。研究结果表明,LRPJC的拉伸强度和拉伸弹性模量分别为43.09 MPa和5.02 GPa,比未加筋的PP/黄麻复合材料（PJC）的拉伸强度和拉伸弹性模量分别提高了7%和20.67%。LRPJC的弯曲强度和弯曲弹性模量分别为71.13 MPa和6.60 GPa,比PJC的弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了18.87%和23.33%。与PJC在拉伸和弯曲过程中的能量吸收相比,LRPJC拉伸过程中能量吸收和弯曲过程中能量吸收分别为124.64 kJ/m²和8.51 kJ/m²,分别提高了65.97%和135.45%。LRPJC的冲击强度与PJC相比提高了141.17%。动态热机械测试结果显示,随...     

硫酸钙晶须增强聚苯硫醚/玻璃纤维复合材料的性能研究

通过熔融共混的方法,制备了硫酸钙晶须增强聚苯硫醚(PPS)/玻璃纤维(GF)复合材料。研究了晶须用量对PPS/GF/晶须复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明:晶须用量为10份时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁缺口冲击强度和负载变形温度分别为157 MPa、273 MPa、8.5 k J/m2和151℃。差示扫描量热仪(DSC)和热失重(TGA)分析结果表明:当晶须用量较少时,结晶峰移向高温方向;晶须用量大于20份时,结晶峰略向低温方向偏移,复合材料的分解温度随晶须用量的增加而逐渐升高。     

长玻璃纤维增强尼龙6复合材料力学性能的研究

研究以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)为界面相容剂的长玻璃纤维增强尼龙6(LGF/PA 6)复合材料的力学性能,并与短玻璃纤维增强尼龙6(SGF/PA 6)复合材料的力学性能进行对比。结果表明:LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均随着玻璃纤维含量的增加呈直线上升趋势,玻璃纤维质量分数达到40%时,增强效果十分显著;在添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量低于SGF/PA 6复合材料;2种复合材料的冲击强度均随着玻璃纤维含量的增加呈非线性增加,当添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的冲击强度高于SGF/PA 6复合材料;两种界面相容剂均改善了玻璃纤维与PA 6的界面性能,显著提高了复合材料的冲击强度,其中添加PP-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的冲击强度的提高高于添加POE-g-MAH的,但拉伸强度和弯曲强度均有不同程度降低,其中添加POE-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量下降得较为明显。     

PPS/PA66/GF复合材料的制备及性能研究

在聚苯硫醚（PPS）树脂基体中引入聚酰胺66（PA66）,随着PA66含量增加,PPS/PA66共混物的拉伸强度和弯曲强度逐渐下降,结合PPS/PA66共混物的相形貌分析,提出了通过玻璃纤维（GF）的引入,制备具有互锁结构的PPS/PA66/GF三元体系复合材料,达到同时提高复合材料的强度、刚度及韧性的目的。分别考察了短玻璃纤维（SGF）和中长玻璃纤维（LGF）增强PPS/PA66的综合性能。结果表明,GF的引入显著提高了共混物的力学性能,同时,PPS/PA66/SGF和PPS/PA66/LGF复合材料的扫描电子显微镜和动态力学性能分析都表明共混物内部形成了一个高度互锁的结构。     

玄武岩纤维增强聚苯硫醚的性能研究

采用熔融共混的方法制备了玄武岩纤维(BF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料。考察了BF用量对PPS/BF复合材料力学性能、热性能和结晶性能的影响,以及硅烷偶联剂和填料种类对PPS/BF复合材料力学性能的影响。结果表明:复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、负荷变形温度和分解温度均随BF用量的增加而提高;硅烷偶联剂KH560的加入可以改善复合材料的力学性能。在PPS/BF体系中添加玻璃纤维可以进一步提高材料的力学强度;在PPS/BF体系中添加甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-GMA)可以提高复合材料的无缺口冲击强度。通过差示扫描量热(DSC)测试发现,BF具有异相成核作用,可以促进树脂结晶并提高结晶速率。     

长玻璃纤维增强热塑性复合材料研究

分别制备了长玻璃纤维(LGF)、短玻璃纤维(SGF)增强聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)6复合材料,研究了基体树脂粘度、口模类型、GF类型及喂料速度对复合材料力学性能、热性能的影响,利用扫描电子显微镜观察了注塑试样断面形貌及LGF在树脂基体中的分布状态.结果表明,基体树脂的粘度越大,对复合材料的力学性能影响越大;在相同GF含量下,LGF增强PPS、PA6复合材料的热变形温度普遍高于SGF增强PPS、PA6复合材料;LGF增强复合材料抵御裂纹开裂的能力提高.     

水滑石在二乙基次膦酸铝阻燃PA66/GF材料中的应用

采用双螺杆挤出造粒工艺制备二乙基次膦酸铝(AlPi)阻燃玻璃纤维增强尼龙66(PA66/GF)复合材料，研究水滑石替换传统三聚氰胺聚膦酸盐(MPP)对复合材料综合性能的影响。结果表明：水滑石含量增加会导致复合材料拉伸强度及悬臂梁缺口冲击强度降低，水滑石添加质量分数为6%时，复合材料拉伸强度由122 MPa降低至114 MPa,悬臂梁缺口冲击强度由8.3 kJ/m²降低至7.6 kJ/m²,但弯曲强度及弯曲模量有所增加。当水滑石添加质量分数超过6%时，燃烧后碳层强度及致密性明显提升，材料可获得稳定的V-0阻燃等级。锥形量热测试分析进一步证明水滑石的引入可以降低引燃时间(TTI)、平均热释放速率(mHRR)和总热释放量(THR),参与提升碳层强度及致密性，改善复合材料阻燃性能。     

热氧老化对PA10T/GF复合材料性能及使用寿命的影响

用玻璃纤维(GF)对聚对苯二甲酰葵二胺(PA10T)进行改性得到PA10T/GF复合材料,通过控制熔融共混过程中GF的长度制备短GF增强PA10T(PA10T/SGF)复合材料和长GF增强PA10T(PA10T/LGF)复合材料。采用人工加速老化实验,研究热氧老化对PA10T/GF复合材料力学性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)对PA10T/GF复合材料的冲击断面以及表面形貌进行分析,并预测了PA10T/GF复合材料的使用寿命。结果表明,PA10T/LGF复合材料的拉伸、弯曲强度以及缺口冲击强度较PA10T/SGF复合材料的高;在240℃下热氧老化50 d后,与PA10T/LGF复合材料相比,PA10T/SGF复合材料具有更好的耐老化性能;SEM分析表明,PA10T/GF复合材料的热氧老化机理主要是由于PA10T树脂的降解所引起的PA10T与GF界面作用的削弱;而通过寿命预测发现当使用温度为150℃时,PA10T/LGF和PA10T/SGF复合材料的使用寿命分别为101 d和86 d,在温度低于172℃时,PA10T/LGF复合材料比PA10T/SGF复合材料具有更长的使用寿命。     

玻璃纤维增强生物基PA5T/56的制备与性能

通过物理共混改性制备了不同玻璃纤维含量的聚对苯二甲酰戊二胺/聚己二酰戊二胺(PA5T/56)复合材料,研究了不同玻璃纤维含量对复合材料力学性能、热性能、吸水率和结晶行为的影响。结果表明,随着玻璃纤维含量的增加,复合材料的力学性能、热稳定性得到大幅度提升,而吸水率逐渐降低。当玻璃纤维含量的质量分数达到40%时,PA5T/56复合材料的拉伸强度、弯曲强度、无缺口冲击强度分别为226.6 MPa、349.7 MPa和66.6 kJ/m²;吸水率为0.87%,与纯树脂相比,吸水率降低了43.8%。玻璃纤维的引入可以适当提高PA5T/56复合材料的结晶速率。