篷蓋類柔性復合材料剝離性能研究及其優(yōu)化.pdf

1、以滌綸平紋基布為增強體的柔性復合材料具有較高的強度、模量及尺寸穩(wěn)定性,承載能力強且抗疲勞性能好,相對于熱固性或熱塑性基體復合材料,具有較大的變形空間,擁有廣闊的發(fā)展應用前景,不僅廣泛應用于廣告燈箱布,汽車篷蓋,農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,而且開始在環(huán)保的科技產(chǎn)品中使用。
　　 然而,在實際應用過程中,我國自產(chǎn)的柔性復合材料由于起步晚、技術(shù)相對較差,PVC薄膜易剝離脫落,尤以層壓和壓延類產(chǎn)品為主。在使用過程中由于膜與基布之間的剝離強度不足,會出現(xiàn)

2、局部的PVC薄膜與基布相分離的現(xiàn)象,致使基布失去保護,材料的力學性能下降,嚴重影響其使用壽命,同時也制約了我國柔性復合材料的發(fā)展。鑒于此,如何提高篷蓋類柔性復合材料的剝離性能,是一個值得關(guān)注和深入研究的緊迫問題。
　　 本課題采用兩種規(guī)格的滌綸平紋機織物為增強基布,通過熱熔層壓法對基布與PVC(聚氯乙烯)薄膜復合,借鑒現(xiàn)有的界面粘合理論,以及通過分析在復合工藝中復合工藝參數(shù)對成品的拉伸性能和剝離性能影響,來研究如何提高滌綸增強基

3、布與聚氯乙烯薄膜之間的剝離強度,最后本課題通過對優(yōu)化的試樣進行熱空氣老化實驗,分析熱環(huán)境下對柔性復合材料剝離性能的影響,并檢驗本課題對剝離性能改善的情況。
　　 在進行基布表面改性前,首先研究復合工藝對復合材料的最終性能的影響:(1)對PVC薄膜和基布分別進行熱處理,初步探討溫度和時間對其力學性能的影響,并為之后試驗中參數(shù)范圍的設定提供依據(jù);(2)采用3因子通用旋轉(zhuǎn)組合設計方法,以復合工藝參數(shù)溫度、壓力和時間為3因子,對兩種基布

4、復合材料進行復合工藝研究,建立了拉伸性能和剝離性能的數(shù)學模型,分析工藝參數(shù)對復合材料的斷裂強度、斷裂伸長率和剝離強度的影響。結(jié)果表明:復合工藝中,溫度無疑是影響復合材料最終性能的最顯著因素,且不同因素間表現(xiàn)出了不同程度的交互影響;不同規(guī)格的基布由于密度和紗線細度的不同,受三個工藝參數(shù)的影響也不盡相同,尤其斷裂強度。綜合分析,得到了兩種基布復合材料的較為合理的復合工藝參數(shù)。
　　 針對滌綸增強基布表面的弱界面層和浸潤性,研究堿減量

5、處理和低溫等離子體處理對柔性復合材料界面粘接性能的影響:(1)兩種處理方法均能去除基布表面油劑雜質(zhì),增加其表面粗糙度,從而提高柔性復合材料的剝離強度;(2)滌綸增強基布在堿液中水解劇烈,對柔性復合材料的拉伸性能影響很大,而低溫等離子體處理由于只作用在纖維表面幾～幾十納米,對復合材料的力學性能影響較小,處理時間較短時還能提高其斷裂強度;(3)紅外光譜分析發(fā)現(xiàn),兩種表面處理方法均能提高基布極性基團的含量,但提高的原因不同,且低溫等離子體處理