连续碳纤维增强PET复合材料板材的性能

为了探究连续碳纤维（CCF）增强聚对苯二甲酸乙二酯（PET）预浸带的铺放方式对PET/CCF复合材料板材性能的影响,采用自行设计、组装的熔融浸渍装置,通过熔融浸渍和拉挤成型工艺制备CCF增强PET预浸带。对制备的预浸带进行裁剪并按照0°,0°/90°和0°/90°编织三种不同铺放方式,通过热压制得复合材料板材。测试了复合材料板材的弯曲强度、缺口冲击强度、热导率以及电导率,研究了不同铺放方式对板材的力学性能及导热、导电性能的影响。结果表明,0°方向铺放的PET/CCF复合材料板材综合性能最佳,其弯曲强度可达1 080.09 MPa,缺口冲击强度达到242.99 kJ/m²,热导率为1.46 W/（m·K）,较纯PET热导率提高了630%,平行于纤维方向的电导率为0.44×10^-3 S/cm,但其垂直于纤维方向的电导率为0.15×10^-3 S/cm,低于0°/90°和0°/90°编织两种铺放方式,这是因为相较于0°铺放方式,后两者在90°方向上也有纤维可形成导电路径,有利于电子传输。     

NaCl／PEO成核剂对玻纤增强PET力学性能及结晶的影响

考察了氯化钠(NaCl)／聚氧化乙烯(PEO)作为成核剂对玻纤增强PET复合材料的力学性能和结晶性能的影响。与常用的成核剂苯甲酸钠进行了比较，发现NaCl／PEO具有比苯甲酸钠更好的成核效果和促进结晶作用，制得的复合材料具有更高的模量和更好的表面光洁度。分析NaCl／PEO对玻纤增强PET体系结晶性能的影响机理，我们认为可能在较高的加工温度下NaCl与PEO发生反应生成。PEO-Na^ 络合物，降低了PET的玻璃化转变温度，并提供了新的结晶生长点。     

注塑模温对阻燃增强PET/PBT合金表面浮纤的影响

通过对玻纤增强材料表面浮纤的影响因素进行分析,发现模温是影响材料表面浮纤的一个重要因素.通过对不同黏度的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)搭配的阻燃增强PBT/PET合金表面浮纤的研究,发现注塑压力和模具温度对合金材料的表面浮纤都有较大的影响,高注塑压力和高模温可以显著地降低合金的表...     

低翘曲玻纤增强PET复合材料的制备和性能研究

依据降低翘曲的机理，选用不同降低翘曲的方法，制备了系列翘曲玻纤增强PET复合材料，结果表明，具有较高形状对称性的填料，如滑石粉，云母粉和玻璃微珠都能不同程度地降低玻纤增强PET体系的翘曲，非晶聚合物也能有效改进该体系的翘曲性能。     

碳纤维增强PBT/ABS-g-MAH复合材料的力学性能和流变行为

利用扫描电子显微镜、电子万能试验机、冲击试验机、旋转流变仪和差示扫描量热仪分别研究了聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）/马来酸酐接枝丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS-g-MAH）/短切碳纤维（SCF）复合材料的相形态、力学性能、流变和结晶行为。结果表明,复合材料断面上纤维的分布较为均匀,SCF与PBT之间有较好的界面结合性能;当SCF含量为5 %~10 ％时,复合材料的力学性能得到明显提高;随着SCF含量的增加,复合材料熔体的复数黏度呈现先降低后升高的趋势;在体系中添加适量的SCF可以起到成核剂的作用,由于结晶变得相对容易,从而使结晶温度升高,然而过量的SCF会在一定范围内阻碍PBT的结晶。     

勃姆石改性PET复合材料的阻燃和增强机理研究

采用勃姆石（BM）作为阻燃和增强材料,利用熔融共混法制备了BM阻燃和增强改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/BM复合材料。分别测试了BM用量对于PET复合材料的力学性能、结晶性能、热性能、阻燃性能的影响。结果表明,随着BM用量的增加,PET/BM复合材料的刚性逐渐增加,韧性逐渐降低;PET/BM复合材料的热结晶温度（Tc）和冷结晶温度（Tcc）分别随着BM用量的增加逐渐升高和降低,且ΔT(Tc-Tcc)逐渐增加,BM具有异相成核作用,提高了复合材料的结晶速率和相对结晶度（Xc）;而复合材料的熔融温度则随着BM用量的增加而逐渐降低;BM对PET具有良好的阻燃作用,BM能够使PET/BM复合材料的残炭量增加,使复合材料的分解温度降低,增加了材料燃烧时的热稳定性。     

成核母粒及螺杆组合对玻纤增强PET复合材料性能的影响

采用熔融插层法制备了一种高效成核母粒,研究了该成核母粒对玻璃纤维（GF）增强聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料性能的影响。结果表明,加入6 %(质量分数,下同)的成核母粒时,GF增强PET复合材料的起始结晶温度比纯PET高24.8 ℃,结晶温度范围比纯PET扩大了66.3 ℃,冷结晶峰基本消失,可在70 ℃的模温下进行注塑;同时探讨了螺杆组合对GF增强PET复合材料性能的影响,结果表明,螺杆前段的剪切太强会降低复合材料的冲击强度,通过优化螺杆组合,制备出综合性能优异的GF增强PET复合材料,其热变形温度为228 ℃,拉伸强度159 MPa,弯曲强度235 MPa,冲击强度101 J/m。     

PET与PBT配比对阻燃增强PET/PBT合金表面浮纤的影响

研究了不同聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)配比对阻燃增强PET/PBT合金表面浮纤的影响.采用二次元影像测试仪和目测的方式,半定量地表征表面浮纤.结果表明,随着PBT含量的增加,表面浮纤逐渐减弱;当PET和PBT质量比接近1:1时,材料表面质量最好;进一步提高PBT含量时,表面浮纤现象又逐...     

碳纤维增强热塑性复合材料成型工艺研究进展

概述了碳纤维增强热塑性复合材料的成型工艺,讨论了这些成型工艺技术的研究实例,分析了这些技术的特点。阐述了不同工艺参数对碳纤维增强热塑性复合材料性能的影响,介绍了新型成型工艺研究的方法,展望了碳纤维增强热塑性复合材料成型工艺的未来发展趋势。     

氢氧化镁阻燃增强PET复合材料的性能研究

利用共混的方法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯/氢氧化镁(PET/Mg(OH)_2)复合材料,全面考察了Mg(OH)_2用量对阻燃增强PET/Mg(OH)_2复合体系力学性能和阻燃性能的影响。极限氧指数(LOI)测试结果表明,Mg(OH)_2有效提高了PET/Mg(OH)_2复合材料的阻燃性能,且随着Mg(OH)_2用量的增加,复合材料的LOI逐渐增大,而熔滴数量逐渐减少;UL 94结果表明,复合材料的燃烧时间变短,燃烧温度降低,使UL 94等级提高到了V-0;力学测试结果表明,随着Mg(OH)_2含量的增加,PET/Mg(OH)_2复合材料的断裂强度和屈服强度呈现先增大后减小的趋势,而复合材料的断裂伸长率则先减小后增大;PET/Mg(OH)_2复合材料的冲击强度随着Mg(OH)_2用量的增加而减小,即复合材料的韧性逐渐降低。总之,Mg(OH)_2对结晶性能和阻燃性能均具有明显的促进作用,具有较好的应用前景。     

碳纤维三维网络体增强环氧树脂复合材料的性能

以酚醛树脂粘结短切碳纤维(SCF)并炭化制得碳纤维三维网络增强体(CFNR),再采用真空袋成型法浸入环氧树脂(EP)制得新型EP/CFNR复合材料。通过显微镜观察CFNR和复合材料的微观结构,采用万能试验机测试力学性能,以及用电阻仪测定导电性能等方法对复合材料进行了评价。结果表明,炭化后的酚醛树脂将SCF粘结成连续的三维网络结构,EP/CFNR复合材料中SCF间有明显可见的炭质粘结点;当SCF质量分数为7.3%时,EP/CFNR复合材料较纯EP,EP/SCF复合材料的弯曲强度分别提高33%,29%,压缩强度分别提高23%,10%,同时,其体积电阻率是EP/SCF复合材料的1/45。     

碳纤维增强聚氨酯弹性体复合材料的研究

为了制备具有优良导热性能、耐热性能和力学性能的新型聚氨酯(PUR)弹性体复合材料,采用预聚体法以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG),2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和碳纤维(CF)粉末为原料,制备了不同CF含量的CF增强PUR弹性体复合材料。对其进行了导热性能、耐热性能和力学性能测试,并通过扫描电子显微镜考察了CF在PUR基体中的分散状态。红外测试结果表明,CF表面含有可以与PUR基体发生反应的—OH和—COOH。当CF质量分数为0.3%时,CF可以均匀地分散在PUR基体中,CF增强PUR弹性体复合材料的拉伸强度、撕裂强度、100%和300%定伸强度、玻璃化转变温度和热导率分别为42.24 MPa,94.03 k N/m,9.33 MPa,24.87 MPa,96.7℃和0.138 5 W/(m·K),比纯PUR弹性体分别提高了27.8%,32.2%,76.4%,102.2%,18.5℃和26.4%,而断裂伸长率为367.62%,仅下降19.5%。     

连续碳纤维增强聚酰胺6复合材料的研究

以拉挤熔融浸渍制备连续碳纤维增强聚酰胺6（CFRPA6）复合材料，通过改变碳纤维（CF）的长度和含量考察材料的各项性能。结果表明，复合材料中CF长度由2～4mm（短CF）增加到8～10mm（长CF），拉伸强度、弯曲强度和硬度最大增幅分别为25．7％、31．7％和3．1％；当CF含量为15％时，长CF增强PA6复合材料的冲击强度比短CF增强PA6提高了16．3％；与短CF增强PA6相比，在长CF含量为3％时，长CF增强PA6的吸水率降幅最大，为15．7％；但CF的长度对CFRPA6复合材料的线膨胀系数影响不大。随着CF的含量增加，除冲击强度外，其他性能均有改善。在CF含量为15％时，短CF增强PA6和长CF增强PA6的拉仲强度比纯PA6分别提高了101．7％和141．9％；弯曲强度比纯PA6分别提高了152．6％和196．2％；硬度比纯PA6分别提高了8．7％和12．1％。冲击强度比纯PA6分别下降了47．7％和39．2％。15％短CF和15％长CF增强PA6的吸水率均为1．3％，比纯PA6下降了31．8％。当CF含量为3％时降幅最大，短CF和长CF增强PA6的线膨胀系数分别下降了89．5％和84．2％。     

碳纤维增强BT-HA复合材料的制备与性能

目前,人工骨由于力学性能不佳在应用上受到极大的限制,因此,如何在保证人工骨具有压电性能和生物性能的前提下提高其力学性能成为了研究热点。本文以钛酸钡-羟基磷灰石(BT-HA)复合材料为基体,质量分数为5%的碳纤维(C_f)作为增强体,利用传统固相烧结法制备了C_f/BT-HA复合材料,目的是在保证电学性能不变的前提下提高复合材料的力学性能。结果表明,BT-HA复合材料中加入C_f后,电学性能基本保持不变,力学性能得到了很大的提升。样品具有较好的铁电性,压电常数d₃₃为37 pC/N,居里温度为170 ℃,高于人工骨的使用温度。抗弯强度达到121.7 MPa,硬度达到3.56 GPa,均增大到未加C_f样品的3倍,断裂韧性增加了1倍,达到1.21 MPa·m^1/2。C_f/BT-HA复合材料没有细胞毒性且骨诱导性良好,有望应用于骨替代材料领域。     

低VOC含量的PET/PAAS/活性炭复合材料的制备及性能研究

通过机械共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/聚丙烯酸钠（PAAS）/活性炭复合材料,并通过差示扫描量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）和高效液相色谱仪（HPLC）对复合材料的热性能、晶体结构和挥发性有机化合物（VOC）含量等进行研究与分析。结果表明,活性炭的加入能提高PET/PAAS/活性炭复合材料的结晶度,降低复合材料中的VOC含量;随着活性炭的加入,PET/PAAS/活性炭复合材料的熔点先降低后升高,断裂强度呈先升高后降低,且分别在活性炭添加量为0.75 %与0.2 5%时达到最大值;当活性炭含量为1.25 %时,复合材料的甲醛去除率达到94.4 %,乙醛去除率达到92.1 %,丙酮去除率达到80.2 %。     

注射成型短碳纤维增强聚乙烯复合材料力学性能的研究

研究了碳纤维含量对注射成型高密度聚乙烯/碳纤维复合材料拉伸强度、硬度和弹性模量的影响。结果表明,随着碳纤维含量的增加,复合材料的硬度、弹性模量和拉伸强度逐渐增大;当碳纤维含量小于3.3 %时,复合材料的硬度、弹性模量和拉伸强度成线性增加趋势;当碳纤维含量大于3.3 %时,复合材料的硬度、弹性模量和拉伸强度的上升趋势增大。     

碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能

采用硝酸液相氧化法改性短切碳纤维(NCF),用以制备聚丙烯(PP)复合材料。以纤维含量和纤维种类为变量,通过万能力学试验机、熔体流动速率试验机、差示扫描量热、X射线衍射、扫描电子显微镜等研究它们对材料力学性能、流动性能、熔融温度以及结晶性能的影响。实验结果表明,纤维的含量影响纤维在基体中的分布,进而显著影响材料的性能,且含量在10%至20%区内时具有较好的增强效果;NCF与PP的界面具有更强的粘附力,这提升了复合材料的力学强度,降低了材料的断裂伸长率,降低了材料的熔融流动速率,提升了材料的结晶温度与结晶度,略微降低了材料的熔融温度;纤维含量与纤维种类均对材料的结晶晶型无明显影响。     

长纤维增强热塑性复合材料的研究进展

本文论述了热塑性树脂基复合材料的发展特点。除介绍了最具发展潜力的长纤维增强热塑性复合材料的浸渍工艺和成型工艺外，还着重介绍了新型长纤维增强热塑性复合材料和其应用前景。