亞麻非織造織物增強復合材料的研究.pdf

1、該課題主要研究以亞麻纖維針刺非織造物為增強體的復合材料板材的制備、測試并分析其力學性能.文中首先介紹和分析了亞麻纖維的特性并對長細度等指標進行了測試.作為增強體最基本的單元,亞麻纖維的性能對最終產(chǎn)品——復合材料板材的力學性能有著很大的影響,纖維的承載能力決定著板材承載能力的大小.其次,該課題采用針刺工藝制備不同鋪網(wǎng)方式(平行鋪網(wǎng)和交叉鋪網(wǎng))、不同針刺密度(針刺1次~7次)的亞麻針刺非織造物10余種,作為復合材料的增強體.在與樹脂復合前,

2、對針刺非織造物進行了各種基本參數(shù)的測定,包括非織造物的厚度、定量、拉伸性能等.最后,對于制得的針刺非織造物,采用真空輔助樹脂傳遞模塑法(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding,VARTM)與不飽和聚酯樹脂復合成板材,并與采用模壓法制備的相同亞麻纖維針刺非織造物增強的環(huán)氧樹脂復合材料板材進行了對比試驗與分析.復合過程進行得好壞,關(guān)鍵取決于樹脂對纖維的滲透以及兩者之間的結(jié)合情況.一般來說纖維與樹脂通過化

3、學反應(yīng)形成穩(wěn)固基團時最為理想.這就要考慮樹脂與纖維的界面相容性、樹脂的流動性以及固化條件和時間等諸多因素.通過多次試驗,找到了最佳實驗方法,制備出了較為理想的板材.通過對上述復合材料板材進行拉伸、彎曲性能測試,比較了各種針刺工藝在不同鋪網(wǎng)方向的力學性能.從中可以發(fā)現(xiàn),亞麻纖維針刺非織造物的力學行為在復合材料板材力學性能中起著主要作用.平行鋪網(wǎng)的纖維氈在受到與鍘網(wǎng)方向相同的拉伸載荷時,大多數(shù)纖維能夠有效地分擔載荷.因此平行鋪網(wǎng)亞麻針刺非織

4、造物復合材料的縱向拉伸性能最優(yōu).為了比較在其它條件相同時,不同纖維處理即經(jīng)過堿處理的漂白纖維與未處理的原纖維、不同樹脂即環(huán)氧樹脂與不飽和聚酯樹脂對于最終復合材料力學性能的影響,制作了原麻/不飽和聚酯樹脂復合材料板材、漂白麻/不飽和聚酯樹脂復合材料板材、漂白麻/環(huán)氧樹脂復合材料板材.通過力學性能的測試以及SEM圖像分析得知漂白麻增強不飽和聚酯以及漂白麻增強環(huán)氧樹脂復合材料的力學性能較優(yōu).這說明樹脂和纖維之間的界面結(jié)合是影響板材力學性能的另