連續(xù)-長纖維增強(qiáng)IPC復(fù)合材料的研究.pdf

1、本文自行設(shè)計(jì)了一套連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的浸漬模具，克服以往纖維在浸漬過程中只受兩維方向上的力，增加了對纖維分散至關(guān)重要的周向作用力，很好地實(shí)現(xiàn)了纖維的分散和浸漬。以抗沖共聚聚丙烯（IPC）和連續(xù)玻璃纖維為主要原料，制備了連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)IPC復(fù)合材料，切粒后得到長玻璃纖維增強(qiáng)IPC注塑用粒料。同時(shí)，對復(fù)合材料的物理機(jī)械性能進(jìn)行了研究。另外，采用掃描電子顯微鏡（SEM）和動態(tài)力學(xué)分析儀（DMA）分別對復(fù)合材料斷面形貌和動態(tài)力學(xué)行為進(jìn)行了

2、探討。
　　力學(xué)性能測試結(jié)果表明，添加纖維后材料的拉伸與彎曲性能急劇增大，隨玻璃纖維含量的提高，長玻璃纖維/IPC復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲模量逐漸增大，當(dāng)纖維含量達(dá)到55wt％時(shí)達(dá)到最大值，分別比純IPC提高了約500%和1100%。但沖擊結(jié)果顯示，純IPC的沖擊強(qiáng)度明顯大于長玻璃纖維增強(qiáng)IPC復(fù)合材料，當(dāng)纖維含量為45 wt%時(shí)，復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度最大。在復(fù)合材料中添加馬來酸酐接枝聚丙烯相容劑（MAH-g-PP）后，復(fù)合材料的力學(xué)

3、性能明顯提高。當(dāng) MAH-g-PP含量為8wt%時(shí)，復(fù)合材料的力學(xué)性能最佳。物理性能測試結(jié)果表明，長玻璃纖維/IPC復(fù)合材料的硬度隨纖維含量的增加而增大；且收縮率明顯低于IPC。
　　分析、擬合了復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，并利用曲線面積積分計(jì)算得到材料的韌性模量。結(jié)果表明，隨纖維含量的增加，復(fù)合材料的抗形變能力逐漸增強(qiáng)，韌性模量逐漸增大，但是材料的斷裂伸長率逐漸減小。另外，MAH-g-PP的加入均提高了材料的韌性模量、抗形變能力和

4、斷裂伸長率。
　　SEM觀察結(jié)果表明，MAH-g-PP的加入可明顯改善長玻璃纖維/IPC復(fù)合材料的界面黏結(jié)性，提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能。
　　DMA分析結(jié)果表明，長玻璃纖維和MAH-g-PP的加入都顯著提高了復(fù)合材料的儲能模量（E′），這是由于復(fù)合材料的剛性和界面黏結(jié)性提高所致。然而，當(dāng)MAH-g-PP含量超過8wt%以后，因?yàn)槠渥陨砝p結(jié)而產(chǎn)生滑移，導(dǎo)致減小。同時(shí)，因?yàn)槔w維的加入和界面的改進(jìn)使聚合物中分子運(yùn)動受阻，復(fù)合材料的