短玻纤和连续玻纤增强聚丙烯复合材料的性能比较研究

文分别研究了短玻纤和连续玻纤增强聚丙烯复合材料的性能,讨论了增容剂即马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)含量、玻纤含量、挤出工艺、玻纤长度等因素对玻纤增强聚丙烯性能的影响。结果表明,PP-g-MAH的加入增强了界面粘接强度,显著提高玻纤增强聚丙烯复合材料的力学性能;适当提高挤出温度和降低螺杆转速可提高玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能;连续玻纤增强聚丙烯复合材料的力学性能大大优于短玻纤增强聚丙烯复合材料的力学性能。     

不同长径比玻纤增强PEEK复合材料的性能研究

以不同长径比玻纤为增强填料,制备了聚醚醚酮/玻纤(PEEK/GF)复合材料,采用DSC、SEM、XRD、TG、DMA等测试了PEEK/GF复合材料的结构,并对其性能进行了表征。结果表明:不同长径比GF在基体中的分散以及与基体的黏结效果对复合材料的熔点、玻璃化转变温度、结晶度、储能模量、力学性能等产生不同影响,其中PEEK/连续长玻纤复合材料的综合性能最优;热处理工艺中,当温度为245℃、时间为6 h时,处理效果最佳,PEEK/连续长玻纤复合材料的拉伸强度提高了17.34%。     

温度和湿热对玻纤复合材料力学性能的影响

采用真空辅助树脂传递模塑工艺(VARTM)制备了玻纤增强复合材料,测试表征了复合材料在不同温度及湿热环境下的力学性能的变化规律,简单分析了玻纤增强复合材料在不同条件下力学性能变化的原因,结果表明,在-50~150℃范围内,随着温度的升高,玻纤增强复合材料的力学性能呈下降趋势,其下降主要是由树脂的性能变化引起的;长时间的湿热环境也可引起力学性能的降低,这主要是由树脂与纤维的界面受到破坏引起的。温度和湿热对玻纤复合材料力学性能的影响研究为玻纤增强复合材料在工程上的应用提供了技术支撑。     

玻纤增强PP复合材料的研究

将接枝PP(g-PP)加入到聚丙烯(PP)/玻纤(GF)复合材料中,制备了一种高性能PP玻纤复合材料,研究了g-PP用量及玻纤含量对复合材料力学性能、耐热性能及熔体流动性能的影响。研究表明,g-PP能够显著改善PP/GF复合材料的力学性能及耐热性能,添加适量g-PP能使复合材料的拉伸强度达到AS/GF复合材料的性能标准,冲击强度及耐热温度大大高于其标准,对加工流动性没有明显影响。加入适量g-PP能使PP/GF复合材料发生脆韧转变,提高复合材料的结晶温度,减小材料的球晶尺寸。该玻纤增强PP复合材料有望替代AS/GF而应用于空调风轮的制造。     

挤出工艺条件对玻纤增强聚丙烯复合材料中玻纤保留长度的影响

利用同向双螺杆挤出机制备短玻纤增强聚丙烯复合材料,研究了不同挤出机温度、螺杆转速及螺杆构型对复合材料玻纤保留长度的影响.结果 表明:提高挤出温度或降低螺杆转速对复合材料的玻纤保留长度有正面影响,不同螺杆构型对复合材料的玻纤保留长度也存在明显的影响,其中使用ZME螺杆构型制备的复合材料的玻纤保留长度最短,使用SFV和SM...     

加料方式对PA6/CaCl_2/GF复合材料性能的影响

制备了不同含量玻纤增强的PA6/CaCl2/GF(聚酰胺6/氯化钙/玻璃纤维)复合材料。通过差示扫描量热仪(DSC)、动态力学分析(DMA),研究了不同加料顺序下玻纤含量对复合材料结晶性能、动态力学性能和维卡软化温度的影响。结果表明:先加入玻纤再加入CaCl2的加料方式下,复合材料的结晶度、储能模量、玻璃化转变温度、拉伸强度和弯曲强度更高;不同加料方式下,随着玻纤含量的增加,PA6/CaCl2/GF复合材料的缺口冲击强度和维卡软化温度都大幅度增加。     

玻纤增强本体法ABS、乳液法ABS复合材料的制备及其性能

利用双螺杆挤出机共混挤出法分别制备了两种玻纤增强本体法(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)复合材料和两种玻纤增强乳液法ABS复合材料,从熔体流动速率、力学性能、耐热性能等方面比较了它们的差别,并研究了(苯乙烯/马来酸酐)共聚物(SMAH)对玻纤增强ABS复合材料性能的影响.结果表明,少量的SMAH可明显提高玻纤增强ABS复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度,玻纤增强本体法ABS复合材料有更好的力学性能.     

玻纤增强PTT复合材料流变性能研究

通过熔融共混挤出制备加入不同玻纤(GF)和硅烷偶联剂的玻纤增强聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)复合材料,并用扫描电镜(SEM)观察玻纤与PTT树脂基体的界面黏结形态,用毛细管流变仪研究了不同温度条件下玻纤增强PTT复合材料熔体的流变性能,得到了熔体流变性能关系曲线。实验结果表明：复合材料的流变行为符合假塑性流体的流动规律。随着玻纤的增加,复合材料的黏度增大、非牛顿指数变小、黏流活化能变大;偶联剂的加入,使熔体黏度变大、非牛顿指数变小、黏流活化能变小。     

玻纤增强尼龙6的挤出工艺及力学性能

采用长玻纤连续添加和短切玻纤制备了玻纤增强尼龙6(PA6)复合材料。主要考察了玻纤含量、玻纤种类以及挤出工艺条件对复合材料力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的冲击断面和拉伸断面及玻纤形态进行了观察。结果表明,采用短切玻纤加入时,玻纤含量对GF/PA6复合材料的力学性能影响很大。随玻纤含量的增加,复合材料的力学性能越来越高,断裂伸长率变低。加工工艺参数对复合材料的力学性能有影响。采用长玻纤连续添加时,玻纤的添加位置对复合材料的性能影响不大。在玻纤含量相同时,采用长玻纤连续添加得到的材料力学性能明显优于采用短切玻纤时的性能。玻纤能均匀地分散在PA6基体中,玻纤的保留长度和长度分布对复合材料的性能有直接影响。     

玻纤增强PMMA复合材料的流变行为研究

研究了长玻纤和短玻纤增强聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料的动态流变性能.结果表明,由于长玻纤比短玻纤更易发生缠结,长玻纤增强PMMA复合材料具有更高的动态模量和动态粘度,且其模量和粘度具有更高的浓度依赖性;长玻纤增强PMMA复合材料时,随着玻纤含量的增加,剪切变稀现象更加明显.     

玻璃纤维毡增强聚丙烯在压缩模塑流动过程中的纤维分布

通过测定玻璃纤维毡增强聚丙烯经挤压流动后不同区域的纤维含量,研究了基体树脂,增强材料的结构与性质,坯料设计,模具温度及坯料的预热温度等对玻璃纤维毡增强聚丙烯在压缩模塑流动过程中纤维发布的影响。结果表明,适当提高基体的粘度及采用多层坯料叠层的坯料设计方法,有利于制品内纤维的均匀分布;针刺密度适当的连续针刺毡及由短切纤维组成的复合针刺毡与聚丙烯形成的复合材料（GMT0,在压缩模塑的流动过程中纤维分布的均匀性较好,随着针刺密度的增加,纤维分布的均匀性下降;用粘结剂粘结而成的连续原丝毡与聚丙烯复合得到的GMT材料,纤维分布的均匀性较差,经适当针刺以后,纤维分布的均匀性得到一定程度的改善,过低的模具温度及坯料预热温度,会引起材料充模流动能力下降,但模具温度及坯料预热温度过高时,流动前沿区域的树脂富集现象将加剧。     

连续玻纤增强聚丙烯预浸带熔融浸渍过程纤维断裂研究

为提高连续玻纤增强聚丙烯预浸带（PP/GF）性能,采用熔融浸渍法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带,研究了PP熔体浸渍连续GF束过程。基于Weibull分布函数建立了纤维断裂数学模型,预测预浸带生产过程中纤维断裂率并描述实验结果。结果表明,模型与实验数据吻合较好,能够为工业化生产提供指导;纤维束在浸渍模具中受到树脂熔体的作用,及纤维与设备之间的摩擦是影响纤维断裂的主要因素,适当提高浸渍模具温度,降低纤维束牵引速度,增大浸渍模具间隙能有效降低纤维断裂率,提高工艺稳定性。     

工艺参数对短玻璃纤维增强PP注塑制品翘曲变形的影响研究

针对玻璃纤维增强聚丙烯(PP)注塑制品存在的翘曲变形缺陷, 利用计算机辅助工程（CAE）以及正交实验设计相结合的方法,以汽车内饰件为例,研究了注射工艺参数如熔体温度、模具温度、纤维含量、注射时间、速度压力转换对制品成型翘曲的影响。结果表明,纤维含量、模具温度对翘曲变形影响作用较为明显,且存在最佳值;通过优化工艺参数,可使注塑制品翘曲变形最小,提高注塑制品的品质。     

Reaction injection molding process of glass fiber reinforced polyurethane composites

Structural reaction injection molding (SRIM) was used to produce polyurethane composites containing random continuous glass fiber mats. A long rectangular mold was used to carry out the SRIM experiments. 4,4′‐diphenylmethane diisocyanate and poly(propylene oxide) triol were used to formulate a thermoset polyurethane system. Dibutyltin dilaurate was used as a catalyst. A second order Arrhenius equation described the PU polymerization kinetic data obtained from the adiabatic temperature rise measurement. A viscosity as a function of temperature and conversion was developed using rheometer data. The pressure rise at the gate was measured during filling. The flow behavior within the mold was described by Darcy's law and the Kozeny's equation. The temperature profile within the mold measured by thermocouples during filling and curing coincided fairly well with the simulation results. The thermal transient problem at the wall was solved using the overall heat transfer coefficient, and it was analyzed as a function of Biot number. The dimensional stability of the fiber reinforced PU parts was excellent compared to the pure PU parts.     

玻璃纤维增强聚丙烯制品翘曲变形的研究

针对玻璃纤维增强聚丙烯(PP/GF)注射成型制品存在的翘曲变形缺陷,研究了注射工艺参数如模具温度、喷嘴温度、注射速率、保压压力和保压时间对制品成型收缩率及翘曲的影响。结果表明,随着模具温度、喷嘴温度和保压压力的降低,制品的翘曲减小;适当提高注射速率和减少保压时间也可减小制品翘曲。     

Mechanical and microscopic investigation of whisker-reinforced silicone rubber

Franklin Fiber whisker-reinforced silicone rubber composites were molded using both transfer and compression molding. Processing parameters, such as sprue design, milling procedure, and mold temperature were varied. The fiber orientation in the composites is anisotropic and independent of sprue design and mold temperature, but dependent on milling procedure. Fiber attrition is significant for all samples. The Young's modulus is affected by fiber orientation. The experimental modulus values are higher than those predicted by the Halpin-Tsai equations for short fibers.     

Nonisothermal simulation on pressure during resin transfer molding

High speed injection has been widely used in resin transfer molding (RTM), which improves manufacturing efficiency. This sometimes leads to excessive pressure within the mold, resulting in fiber destruction and mold deformation. Heating the mold and injection resin reduces the viscosity of resin, leading to influence on mold internal pressure. Selection of optimal mold and injection temperature for effective reduction of mold internal pressure has become a source of concern in the polymer industry. This article presents an outlook relationship between mold temperature, injection temperature, and mold internal pressure. It also showcases a temperature selection method angle to addressing this issue. The “FLUENT” software has been secondarily developed that gives an insight in using the three-dimensional nonisothermal RTM simulation. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47492.     

高硅氧-碳纤维增强酚醛树脂复合模压制品工艺研究

本文开发了以碳纤维酚醛树脂层为耐烧蚀层,高硅氧纤维酚醛树脂层为绝热层的模压制品。该制品为内外复合模压结构,对其模具设计、成型工艺进行了研究,确定了装料温度、加压温度、升温速率、固化温度,并对该复合制品的性能进行了测试对比。结果表明：使用该方法的制品比通过胶粘剂粘接为一体的制品界面剪切强度高。     

树脂传递模塑工艺中工艺参数对树脂-纤维界面的影响

本文系统研究了工艺参数对由树脂传递模塑成型的复合材料的拉伸强度和树脂-纤维界面的影响.这些参数包括注射压力和模腔/纤维毡的温度.在较低的注射压力和较高的成型温度下,纤维得到良好的浸润和粘结,成型复合材料的拉伸强度也较高.     

Mold-filling simulations for the injection molding of continuous fiber-reinforced polymer

Injection molding can be used to fabricate fiber-reinforced polymer composites by impregnating a continuous fabric mat preplaced in a mold cavity with a polymer resin. The mold-filling time is dependent on the flow and heat transfer behavior in the mold. A model is proposed that considers the non-Newtonian How through the porous fabric mat and the heat transfer between mold, fabric mat, and flowing fluid. The model was simulated for the mold filling of a carbon fiber mat with a pseudoplastic polymer solution. The results from the simulation provide Information for optimizing mold-filling parameters through proper selection of inlet fluid pressure, heat source temperature, and type of polymer-solvent system.