連續(xù)玻纖增強聚丙烯預浸帶材制備及性能研究.pdf

1、連續(xù)纖維增強熱塑預浸帶材(CFRTP)因其優(yōu)異的力學性能、良好的可設計性等特點在工業(yè)領域獲得廣泛應用，并由次結(jié)構件向主承力部件轉(zhuǎn)變。熔融浸漬工藝是目前制備CFRTP的主要方法之一，如何準確表征熱塑樹脂對連續(xù)纖維束的浸漬行為是評價預浸料浸漬效果及改進熔融浸漬工藝的關鍵。與熱固樹脂相比，熱塑樹脂的高黏度、難浸漬是限制CFRTP的加工手段和生產(chǎn)效率的主要因素。力學性能是決定復合材料應用的重要參量，探究復合材料力學性能與原材料體系的內(nèi)在關系，將

2、對復合材料性能預測及加工方法改進提供一定指導。本文圍繞以上三點，從浸漬機理、浸漬參數(shù)分析及優(yōu)化、熔融降黏浸漬、拉伸性能分析四方面進行探究。
　　以達西定律為基礎，重點考察了Carreau流體對玻纖束的熔融浸漬行為，建立了相應浸漬理論模型并設計實驗驗證了模型的準確性。分別采用牛頓、冪律、Carreau三種流體本構方程對最終浸漬模型預測結(jié)果進行比較分析?；诒疚慕n模型，分別分析了模具結(jié)構參數(shù)及工藝參數(shù)對浸漬程度的影響，并采用DOE實

3、驗設計得出各因素對浸漬程度的影響程度，優(yōu)化出最佳參數(shù)組合。
　　將高低黏度聚丙烯進行共混作為降黏基體配方，設計不同配比進行基體流變測試分析其降黏效果，進行熔融浸漬實驗，分析CFRTP加工性能及最終復合材料力學性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此降黏方法可在基本維持材料力學性能的基礎上實現(xiàn)預浸料高速高浸漬水平生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。
　　采用實驗室生產(chǎn)線進行實驗，對比研究了長玻纖增強聚丙烯及連續(xù)玻纖增強聚丙烯復合材料模量及拉伸強度與材料參數(shù)的關系。分