連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂基加固片材的研制.pdf

1、針對傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固用炭纖維增強熱固性樹脂基復合材料存在的斷裂延性差、脆性大、成型周期長、不可回收、毒性大等缺點，本課題提出選用熱塑性樹脂X和斷裂延伸率較高的芳綸纖維制備新一代的加固材料。該熱塑性樹脂機械性能好，抗沖擊性能好，堅硬而有韌性，耐磨耗，吸震和消音性好，耐候性好，化學穩(wěn)定性好，無毒。由它作為基體制備復合材料成型速度快、生產(chǎn)效率高。 為了解決熱塑性樹脂X熔融黏度過高、不易浸潤纖維的缺點，本課題采用降黏劑和A12樹脂來

2、降低熱塑性樹脂X的黏度。研究結(jié)果表明，降黏劑效果顯著，當溫度達到260～280℃時，添加3％的降粘劑就可大幅度降低熱塑性樹脂X的熔融黏度；摻加5％和10％的A12樹脂也可顯著降低樹脂X的熔融黏度；DSC分析結(jié)果表明，在本研究摻量范圍內(nèi)，改性樹脂在流動性得到改善的同時仍然具有熱塑性樹脂X原來的結(jié)構(gòu)特征，樹脂X本身優(yōu)異的力學性能和熱性能損失不大。 在以上研究的基礎(chǔ)上，采用模壓成型制備連續(xù)芳綸纖維增強熱塑性樹脂基片材。確定了模壓成型主

3、要工藝參數(shù)，如成型溫度、成型壓力、成型時間。確定纖維最佳體積率范圍，此時片材抗拉強度、彈性模量可達到國外同類產(chǎn)品的指標，滿足加固要求，為進一步中試提供了依據(jù)。 采用掃描電鏡考察了樹脂對纖維的滲透情況。發(fā)現(xiàn)樹脂確實能滲透到纖維絲與絲之間，且包裹較好。從純纖維的斷裂面來看，芳綸纖維的斷裂不是脆性斷裂，而具有一定的韌性，整個片材的破壞也是韌性斷裂。纖維體積率為80％左右時，樹脂能較均勻的包裹和粘結(jié)在纖維表面，且片材整體性和力學性能最佳