玻纤增强聚丙烯复合材料的界面及性能研究

本文综述了玻纤增强聚丙烯复合材料的特点与应用,通过对材料界面横晶的产生和其对界面剪切强度的影响的研究,以及玻纤表面处理方法的讨论,为更好地改善材料性能提供了帮助。     

玻纤形态对长玻纤增强聚丙烯性能的影响

通过预混粉体浸渍工艺成型方法,制备了玻纤(GF)长度为6,12,24 mm的GF增强聚丙烯复合材料,研究了GF长度和含量对复合材料力学性能、热性能、结晶性能和动态力学性能等的影响,并利用扫描电子显微镜观察其冲击断面形态。结果表明,随着GF含量和长度的增加,复合材料的拉伸强度和冲击强度提高,在GF长度为6,12,24 mm时,复合材料的拉伸强度在GF质量分数为40%时比10%时分别提高160%,200%,200%;随着GF含量和长度的增加,复合材料的热变形温度和结晶性亦有明显的提高;冲击断面形态显示GF的加入起到阻碍裂纹扩展的作用。     

长玻纤增强聚丙烯复合材料

采用熔体浸渍工艺制备了长玻纤增强聚丙烯材料,研究了MA、DCP含量对一步法挤出长玻璃纤维增强PP复合材料力学性能和界面的影响。结果表明:固定MA用量,DCP含量的增加导致了一步法反应挤出长玻璃纤维增强PP复合材料的力学性能恶化;当MA添加量为0.8%,DCP添加量为0.08%时,一步法挤出长玻璃纤维增强PP复合材料的力学性能最优。     

玻纤增强聚丙烯材料耐高温冷却液老化性能研究

研究了短玻纤增强聚丙烯材料各组分对耐高温冷却液老化后性能保持率的影响,结果表明：在30%玻纤增强聚丙烯材料中,基体树脂使用高结晶M1200HS时,耐高温冷却液的老化性能保持率为84%;随着接枝物含量增加,耐高温冷却液老化性能保持率先增加后降低,接枝物质量分数为3%时,耐高温冷却液老化性能保持率最优为84%;随着玻纤含量增加,耐高温冷却液老化性能保持率逐渐降低;随着玻纤保留长度下降,耐高温冷却液老化性能保持率逐渐提高,当玻纤保留长度为380μm时,老化性能保持率达到92%。     

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。     

混纺比对毛涤混纺织物性能的影响分析

毛涤混纺织物挺括、耐磨、抗皱、保型,但涤纶含量过多织物会显硬板、不丰满、容易起毛起球等。为了分析毛涤混纺比对织物性能的影响,测试了四种不同混纺比的毛涤混纺织物的悬垂性、抗折皱回复性、抗起毛起球性等。结果显示:在不影响织物外观性能和舒适感的条件下,随着涤纶含量的增加,毛涤混纺织物的耐磨性增强,抗折皱回复性能变好,但同时也会在一定程度上造成织物的起毛起球现象加重,悬垂性变差。     

聚丙烯/剑麻纤维复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/剑麻纤维(SF)复合材料,用扫描电镜和力学性能测试等方法研究了复合材料的结构和性能,探讨了SF长度和用量对复合材料力学性能和熔体流动性的影响。结果表明:SF的加入可降低PP/SF复合材料的冲击强度和熔体流动速率;SF以6 mm长度为宜;随着SF用量的增加,PP/SF复合材料的拉伸强度和弯曲强度均呈先增大后减小的趋势,当SF用量为15%时,PP/SF复合材料的拉伸强度和弯曲强度最高,分别为39.7和30.2 MPa,冲击强度为2.6 kJ/m~2,熔体流动速率为1.3 g/10min。     

玻纤增强聚丙烯制件凝聚态结构及老化性能研究

针对玻纤增强聚丙烯(GFPP)复合材料制件服役过程中的老化问题,以盒状壳体制件为对象进行了不同工艺参数下的注塑成型实验,并通过氙灯与自然曝晒老化实验以及扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱、X射线衍射和拉伸强度测试等手段,研究了不同工艺参数对实验所制试样内部凝聚态结构的形成及其抗老化性能的影响。结果表明:当熔体温度在250～260℃范围内,聚合物分子易于生成紧密堆砌的凝聚态结构,试样结晶度较高、抗老化性能较强;升高模具温度有利于试样内部晶体结构的生长,使试样的抗老化性能提高;延长注射时间对试样结晶度及抗老化性能的影响相对较小;足够的保压时间能使试样内部分子形成紧密堆砌的凝聚态结构,从而增强试样的抗老化性能。     

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。     

玻璃纤维聚丙烯复合材料的研究

在普通合成树脂中,聚丙烯复合材料性能良好,已经在我国的工业生产中得到了广泛的应用,但作为结构材料,其产品机械强度低,容易收缩变形,这些缺点在一定程度上限制了聚丙烯复合材料的应用。由此本文探析了聚丙烯复合材料的性能影响因素。     

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。     

玻纤增强聚丙烯木塑复合材料的性能研究

分别以聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、玻纤增强PP/PE为基体材料,通过挤出成型制备了木塑复合材料(WPC)。研究表明,玻纤能够有效地提高WPC的性能,以玻纤增强PP/PE为基体制备的WPC的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量分别达到4.58 kJ/m2,19 MPa,30.8 MPa,3520 MPa,性能优于以PP或PE为基体制备的WPC。     

GF增强PP/苎麻纤维复合材料的制备及其性能研究

采用非织造-模压工艺,以苎麻纤维为增强体和聚丙烯(PP)纤维制备了PP/苎麻纤维复合材料,然后添加玻璃纤维(GF)对PP/苎麻纤维复合材料进行增强改性。分别研究了不同含量苎麻纤维、GF对复合材料弯曲性能、剪切性能及吸水性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了改性前后复合材料界面结合的微观形貌变化。结果表明,当PP/苎麻纤维复合材料中苎麻纤维体积分数为40%时,复合材料的弯曲、剪切性能最优;当添加体积分数为5%的GF和35%的苎麻纤维时,PP/GF/苎麻纤维复合材料弯曲强度、弯曲弹性模量、层间剪切强度分别增加18.48%,10.22%和31.41%,且复合材料吸水率最小。     

聚丙烯/玻璃纤维/导电炭黑复合材料性能的研究

通过熔融挤出的方法,制备了聚丙烯/玻璃纤维/导电炭黑复合材料,并系统研究了不同玻璃纤维和导电炭黑含量对复合材料导电性能、力学性能、收缩率及结晶行为的影响。结果表明,玻璃纤维的加入能促进炭黑形成导电网络,有效降低逾渗阈值;玻璃纤维具有明显的增刚和降低收缩率的作用;且玻璃纤维和炭黑的加入均降低了聚丙烯的结晶能力。     

连续玻璃纤维增强聚丙烯复合板材的性能研究

利用熔融浸渍工艺制备了单向连续玻璃纤维增强聚丙烯(PP)预浸带,将其制成编织物后,采用层压成型工艺成功制备了连续玻璃纤维增强PP复合板材.考察了预浸带的浸渍效果,分析了取样方向和编织物层数对复合板材力学性能的影响规律.结果显示,预浸带具有良好的浸渍效果,当预浸带编织物层数为5层时,复合板材综合性能最佳.     

回收聚丙烯/废书刊纸纤维复合材料结构与力学性能的研究

以废书刊纸纤维(OMGF)和回收聚丙烯(PP)为原料,马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)为相容剂,采用热压成型法制备了PP/OMGF木塑复合材料。研究了OMGF含量对复合材料拉伸性能及弯曲性能的影响,并采用红外光谱和扫描电子显微镜分析了OMGF的结构及复合材料的拉伸断面形貌。结果表明,OMGF对PP基体具有一定的增强作用,当OMGF含量为30%时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别达到最大值29.53MPa和33.67MPa,比回收PP分别提高了51.6%和31.7%;随着OMGF含量的增加,复合材料的断裂伸长率逐渐下降,弯曲模量逐渐上升。扫描电子显微镜分析显示,当OMGF含量较低时,其与PP基体之间具有良好的界面相容性;当OMGF含量增加到50%时,界面相容性明显下降。     

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。     

超支化分散剂对聚丙烯/玻璃纤维/硅灰石复合材料性能的影响

通过改变超支化分散剂DZHA-17在聚丙烯/玻璃纤维/硅灰石复合材料中的用量,考察了分散剂对复合材料加工性能、力学性能、表观性能以及分散性的影响。结果表明:随着分散剂用量的增加,复合材料的加工性能、力学性能、表观性能和分散性明显提高。当分散剂用量为1份时,复合材料的熔体流动速率提高了3.5倍,挤出机扭矩和电流分别降低到6.5 N·m和36 A,断裂伸长率、缺口冲击强度和60°光泽度也明显提高。聚丙烯/玻璃纤维/硅灰石复合材料的力学性能、表观性能与其微观结构息息相关。