聚丙烯/短玻璃纤维复合材料性能研究

采用双螺杆挤出机制备聚丙烯(PP)/玻璃纤维(GF)复合材料,加入马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),并分别与环氧树脂(EP)及环氧树脂/咪唑固化剂(2E4MZ)复配,研究PP-g-MAH与EP及EP/2E4MZ复配对复合材料力学性能及黏结性能的影响。结果表明:少量EP的加入提高了PP-g-MAH的增容效果,复合材料的力学性能大幅提高,EP/2E4MZ体系更进一步提高了材料的力学性能。通过SEM照片确定断面纤维的平均拔出长度较短,表明材料力学性能得到改善。     

PP-g-GMA对长玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响

采用熔体浸渍工艺制备了长玻纤(LGF)增强聚丙烯材料。研究了甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)对长玻璃纤维增强聚丙烯(PP)复合材料力学性能的影响。结果表明:PP-g-GMA影响长玻璃纤维增强PP复合材料的力学性能;当PP-g-GMA质量分数为1%时,PP/LGF复合材料的力学性能最好,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度分别提高32.34%、27.38%和74.51%。     

长玻纤增强聚丙烯复合材料力学性能的研究

通过熔体浸渍法制备了一定玻纤含量的长玻纤增强聚丙烯(PP/LGF)母粒,然后将一定配比的母粒与PP通过注射机注塑成样条,研究了LGF用量及相容剂、增韧剂的添加对PP/LGF复合材料力学性能的影响。结果表明:当LGF用量为35%左右时,PP/LGF复合材料的力学性能达到最佳,较之纯PP显著提升。相容剂的加入改善了PP/LGF复合材料的力学性能,并且提高了LGF和PP之间的黏结力。增韧剂的加入使得复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量呈现下降的趋势,冲击强度则随增韧剂用量的增加逐渐提升。     

剑麻纤维/长玻纤混杂增强PP复合材料的力学性能研究

采用剑麻纤维(SF)和长玻璃纤维(LGF)混杂增强聚丙烯(PP)复合材料,考察了SF/LGF的比例和含量对PP复合材料力学性能的影响。结果表明:SF/LGF在聚丙烯树脂基体中呈交叉网状分布,这有利于提高复合材料的冲击强度、弯曲模量、拉伸强度和软化点。在SF/LGF质量比为2 2∶,二者总质量分数为30%时,SF/LGF混杂增强PP复合材料的综合力学性能较好。     

反应挤出PP/LGF复合材料的制备及性能

采用熔融浸渍工艺制备了长玻纤增强聚丙烯复合材料,研究了接枝单体GMA、MA以及引发剂DCP含量对长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的影响。结果表明:与采用接枝单体GMA相比,采用接枝单体MA反应挤出PP/LGF复合材料的力学性能对引发剂DCP的用量更为敏感,严重影响了PP/LGF复合材料的力学性能;当引发剂DCP质量分数为0.1%,采用接枝单体MA反应挤出PP/LGF复合材料性能最优,并且与没有添加相容剂的PP/LGF复合材料相比,拉伸强度、冲击强度分别提高31%、50%。     

汽车用玻纤增强PP的制备及力学性能研究

研究了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)用量、基体树脂流动性、玻纤形态和短玻纤的单丝直径对玻纤增强聚丙烯(PP)复合材料性能的影响。结果表明:随着PP-g-MAH用量的增加,复合材料的力学性能呈现先增加后减小的趋势,断面呈韧性断裂。基体树脂PP的熔体流动速率越大,复合材料的力学性能越好。短玻纤比长玻纤直接纱增强效果好,玻纤的单丝直径越细,复合材料的力学性能越好。当PP/PP-g-MAH/其他助剂质量比为67/2/1时,质量分数30%玻纤增强PP复合材料的性能较好。     

热氧老化对长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能影响

将熔融浸渍制备的长玻璃纤维(LGF)增强聚丙烯(PP)与PP按照不同比例熔融共混,制备了不同LGF含量的LGF增强PP复合材料。研究了老化时间、LGF含量对LGF增强PP复合材料力学性能的影响。结果表明：随着LGF含量的增加,LGF增强PP复合材料的断裂伸长率稍有下降,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度及缺口冲击强度都显著提高。老化时间的延长,对低LGF含量的LGF增强PP复合材料的力学性能影响不大;老化时间较长时,高LGF含量的LGF增强PP复合材料的总体力学性能有所下降。     

长玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

采用熔体浸渍包覆长玻璃纤维装置制备了长玻纤增强聚丙烯(PP/LFT)复合材料,通过双螺杆挤出机制备了同等配比的短玻纤增强聚丙烯(PP/SFT)复合材料。研究了增容剂含量、预浸料颗粒长度以及加工工艺对玻纤增强聚丙烯(PP/GF)复合材料力学性能的影响。结果表明:PP/LFT复合材料的力学性能明显优于PP/SFT复合材料,其拉伸强度及缺口冲击强度分别可达115.0 MPa和42.4 kJ/m~2;增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的加入明显改善了GF与PP间的界面黏结强度,进一步提升了复合材料的力学性能,相比之下,增容剂对PP/SFT复合材料的性能提升效果更为明显;提高预浸料颗粒长度有利于复合材料纤维保留长度和力学性能的提升;适度提高加工温度,可进一步提高浸渍效果和复合材料的力学性能。     

聚丙烯/环氧树脂复合材料的制备及其性能研究

在聚丙烯(PP)基体中加入环氧树脂(EP)、固化剂、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),通过动态固化制备了PP/EP复合材料,并对其相容性、力学性能、结晶性能等进行了研究。结果表明:PP/EP为不相容体系,PP-g-MAH作为反应性增容剂对体系的刚性和模量影响较大;通过EP和PP-g-MAH的接枝反应,增强了两相间的界面作用力,降低了EP分散相的尺寸,改善了PP/EP复合材料的力学性能。力学性能测试结果表明,EP与PP-g-MAH的最佳配比为1:1;等温结晶的偏光照片和DSC数据表明,EP阻碍了PP的结晶,使其球晶微细化、结晶度降低。     

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。     

聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/环氧树脂/玻璃纤维复合材料的制备及其性能研究

通过双螺杆挤出机制备了聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/环氧树脂/玻璃纤维（PP/PP-g-MAH/EP/GF）复合材料,并研究了PP-g-MAH含量、EP含量及固化剂对复合材料力学性能的影响。结果表明,PP-g-MAH含量为10份,含有固化剂EP的含量为3份时,复合材料的综合力学性能最佳;与不加EP的复合材料相比,其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了41 %、47 %、86 %。扫描电子显微镜分析表明,EP的加入明显改善了GF和PP基体的黏结强度。     

Performance of long glass fiber‐reinforced polypropylene composites at different injection temperature

Long glass fiber‐reinforced polypropylene composites were prepared using self‐designed impregnation device. Effects of the different injection temperature on mechanical properties, crystallization, thermal, and dynamic mechanical properties of long glass fiber‐reinforced polypropylene composites were discussed. The differential scanning calorimetry (DSC) results indicate that the melting peak temperature of PP/LGF composites gradually reduced, however, the crystallinity of PP/LGF composites gradually increased with increasing injection temperature. Thermo‐gravimetric analyzer (TGA) results demonstrate that with increasing injection temperature, the temperature of the PP/LGF composites melt increased, the viscosity of the PP/LGF composites melt lowered, the mold filling of the PP/LGF composites melt was easy, the shear force of glass fiber was relatively low, which made the residual length of glass fiber in products increase. Dynamic thermal mechanical analyzer (DMA) results show that the storage modulus of PP/LGF composites is the highest while the injection temperature is at 290°C, and the peak value of tan σ of PP /LGF composites at 290°C is minimal, which indicates that the mechanical properties of PP /LGF composites at 290°C is the best. What' more, the injection temperature at 290°C significantly ameliorated “glass fiber rich skin” of products of glass fiber‐reinforced composites. J. VINYL ADDIT. TECHNOL., 24:233–238, 2018. © 2016 Society of Plastics Engineers     

PP/AS共混物的制备及性能研究

采用环氧树脂(E51)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)或苯乙烯-顺丁烯二酸酐(马来酸酐)共聚物(SMA)增容PP与丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)共混体系,重点研究了环氧树脂含量、固化剂(2E4MZ)以及热处理对PP/AS合金体系力学性能的影响,并辅以扫描电镜(SEM)进行微观结构分析以及差示扫描量热仪(DSC)进行结晶行为分析。研究表明,环氧树脂的加入提高了体系的相容性,材料的性能尤其是刚度得到较大提高,当环氧树脂用量为3份,固化剂用量为环氧树脂用量的4%时,体系的刚性最佳,弯曲模量高达1.75 GPa;热处理后,合金体系的结晶度提高,刚性进一步提高至1.84 GPa。     

Effect of impregnation time on performance of long glass fiber‐reinforced polypropylene composites

Long glass fiber (LGF)‐reinforced polypropylene (PP) composites were prepared using self‐designed impregnation device. Effects of impregnation time on mechanical properties, crystallization, dynamic mechanical properties, and morphology of PP/LGF composites were investigated. The experiment results demonstrate that the excellent tensile strength, Notched Izod impact strength was 152.9 MPa, 31.2 KJ/m², respectively, and the stiffness of PP/LGF composites was higher, when the impregnation time was 7.03 s. The excellent interfacial adhesion between PP and glass fiber indicates that PP/LGF composites possess the outstanding mechanical properties. The impregnation time scarcely influenced thermal properties of PP/LGF composites. J. VINYL ADDIT. TECHNOL., 24:174–178, 2018. © 2016 Society of Plastics Engineers     

长纤维增强PP复合材料的制备与性能研究

通过开炼–模压成型工艺方法,制备了长玻璃纤维(LGF)增强聚丙烯(PP)复合材料,首先研究了β成核剂对纯PP力学性能和结晶性能的影响,在此基础上研究了LGF对PP/LGF复合材料力学、结晶性能及热稳定性的影响,最后探讨了增容剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)对复合材料力学性能的影响。结果表明,β成核剂可以改善PP的冲击韧性,但降低了PP的拉伸和弯曲强度,当β成核剂质量分数为0.2%时,PP的综合性能最好;随LGF含量增加,PP/LGF复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度及结晶度总体上呈先增大后减小的趋势,不同LGF含量下的复合材料起始热分解温度均在390℃以上,当LGF质量分数为20%时,复合材料的综合性能最好;少量的EPDM-g-MAH能改善LGF与PP基体的界面相容性,大幅增强了复合材料的韧性,其最适宜的质量分数为10%。     

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。     

短玻纤增强聚丙烯的研究进展

综述了近年来有关短玻纤增强聚丙烯复合材料的力学性能、变形机理和断裂韧性等方面的研究工作。短玻纤取向后的复合材料注射样的力学性能是各向异性的 ,复合材料在取向方向上具有更高的拉伸强度。玻纤与树脂基体间界面结合力的强弱对材料的力学性能同样起着至关重要的作用。良好的界面结合力保证了应力有效地从基体向玻纤传递 ,从而提高了复合材料的强度。由于短玻纤的分布既不均匀又不规则 ,在受到负荷时的变形过程很复杂 ,包括玻纤 -基体的界面脱黏、脱黏后的摩擦、基体的塑性变形、玻纤的塑性变形、玻纤断裂、基体断裂和玻纤抽出等     

Thermal stability and thermal degradation kinetics of short and long glass fiber reinforced PA10T composites

In this work, the long glass fiber reinforced poly(decamethylene terephthalanide) (PA10T/LGF) composites and short glass fiber reinforced PA10T (PA10T/SGF) composites were prepared by two different extrusion processing methods, respectively. The results of mechanical properties reveal the introduction of glass fiber can improve the performance of the material, and the LGF reinforced PA10T composites can achieve much higher performance than the SGF reinforced ones at the same level of fiber contents. The thermal stabilities of neat PA10T, PA10T/SGF, and PA10T/LGF are investigated by nonisothermal TG analysis. The thermal degradation kinetics is introduced by using Kissinger and Flynn‐Wall‐Ozawa methods and the thermal degradation mechanism functions of the samples are calculated by the Coats‐Redfem model. The results show that the thermal stabilities of PA10T/SGF and neat PA10T are better than that of PA10T/LGF. In addition, the incorporation of glass fiber into PA10T do not have much effect on the reaction mechanism type of thermal degradation compared with that neat PA10T. Furthermore, the thermal stability analysis of the composites is verified by the computed results of Gibbs free energy (ΔG^#). POLYM. ENG. SCI., 59:246–253, 2019. © 2018 Society of Plastics Engineers     

注塑条件对长玻纤增强聚丙烯性能影响研究

利用熔融浸渍装置,采用长玻纤(LGF)增强双马来酰亚胺等改性的聚丙烯(PP),制备了LGF增强PP复合材料。研究了在螺杆转速为80～250 r/min、背压为8～10 MPa的注塑条件下,复合材料的纤维长度、力学性能与热变形温度的变化。在研究范围内,注塑工艺参数的变化对复合材料的弯曲强度和热变形温度没有明显的影响,但随着螺杆转速的提高,纤维长度下降,所得复合材料的冲击强度先降低后升高。