短切纖維增強聚丙烯復合材料的制備和性能研究.pdf

1、近年來，聚丙烯(PP)材料的應用領域越來越廣泛，同時對它的性能要求也越來越高。而纖維增強聚丙烯復合材料因具有高強度、高模量等優(yōu)越的性能，使其備受人們的關注，從而使其成為當今研究的熱點之一。
　　本論文首先利用不同的偶聯劑對短切玻璃纖維(SGF)和短切碳纖維(SCF)進行表面改性，并利用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)對其表面進行表征。然后利用熔融共混和熱壓成型的方法制備了一系列不同纖維含量和不同偶聯劑處理的SGF/PP和 SCF/

2、PP復合材料，并利用電子萬能材料試驗機、熱重分析(TGA)、示差掃描量熱儀(DSC)、掃描電子顯微鏡(SEM)和動態(tài)熱機械分析儀(DMA)對其力學性能、熱性能以及斷面形貌進行了研究。
　　研究不同纖維含量的SGF/PP和SCF/PP復合材料的性能發(fā)現，與純PP相比，當加入短切纖維后，SGF/PP和SCF/PP復合材料的拉伸強度和模量、彎曲強度和模量、熱穩(wěn)定性和結晶溫度增加，斷裂伸長率和結晶度減小，而熔融溫度無明顯變化。力學性能結果

3、表明，當纖維含量為25％時，SGF/PP和SCF/PP復合材料的拉伸強度最大，分別增加了75.9%和182.8%；此時彎曲強度分別增加了46.5%和55.8%。TGA結果表明，在纖維含量為25%時，SGF/PP和SCF/PP復合材料的熱穩(wěn)定性最大，T5分別增加了54.8℃和65.4℃。DSC結果表明，當纖維含量為25%時，SGF/PP復合材料的結晶溫度最大，Tpc增大了5.2℃，結晶度為23.2%；此時SCF/PP復合材料的Tpc增大了

4、9.3℃，結晶度為23.7%。DMA結果表明，當加入短切纖維后，SGF/PP和 SCF/PP復合材料的儲能模量增大，剛性增強。
　　經過研究不同偶聯劑改性的SGF/PP和 SCF/PP復合材料的性能發(fā)現，與未加偶聯劑時相比，力學性能結果表明，KH550對于SGF/PP和SCF/PP復合材料的拉伸性能和彎曲性能改性效果最佳，此時SGF/PP和SCF/PP復合材料的拉伸強度分別增加了18.5%和19.2%，而彎曲強度分別增加了15.3

5、%和7.04%。TGA結果表明，NDZ201改性的SGF/PP和 SCF/PP復合材料的熱穩(wěn)定性最好，T5分別增加了12.9℃和11.1℃。DSC結果表明，KH570對于SGF/PP和SCF/PP復合材料的結晶溫度提升最佳，Tpc分別增加了3.0℃和1.4℃；而對于SGF/PP和SCF/PP復合材料的結晶度的改善最好的分別是NDZ201和KH570，分別為26.9%和26.0%。DMA結果表明，KH550改性的SGF/PP和SCF/PP