采用混纤纱法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,对混纤纱的制备工艺及纤维增强聚丙烯复合材料的成型工艺进行了研究。通过试验,对玻璃纤维增强聚丙烯复合材料力学性能及孔隙率等进行了测试,并确定出了合理的工艺参数。
众所周知,生产制备连续增强纤维热塑性复合材料的技术关键是树脂对纤维的浸渍问题,而浸渍的好坏决定着制品的质量与性能。由于热塑性树脂自身分子结构的特点,其熔体粘度大,一般介于1 000~10 000Pa 's之间,而研究表明,适合熔融浸渍的熔体粘度应小于30 Pa.s,当熔体粘度超过100 Pa.s时,浸渍是非常困难的。为解决这一问题,各国科学家进行了大量研究,已开发出多种浸渍制备技术,以使高粘度的热塑性树脂能充分浸渍纤维。这些技术包括:溶液浸渍制备技术、熔融浸渍制备技术、薄膜叠层浸渍制备技术、粉末浸渍制备技术、悬浮一熔融浸渍制备技术和混编制备技术,以及反应浸渍制备技术等。在这些方法中,尤以混编制备技术为佳。混编技术最大优点是具有良好的加工性能,混合纱可以织成各种复杂形状,包括三维结构,也可以直接缠绕,制得性能优良的复杂制品,是一种很有前途的方法。美国和德国等国家已成功地开发出牌号为TWINTEX P(PP)的系列混纤制品,并用于工业化生产。
原武汉工业大学、华东化工学院等科研院所早在20世纪80年代就开始了连续玻璃纤维增强热塑性复合材料方面的跟踪研究,取得了一定的阶段性成果。但由于国外的技术封锁,其研究尚局限于溶液浸渍制备技术、熔融浸渍制备技术、薄膜叠层浸渍制备技术、粉末浸渍制备技术、悬浮一熔融浸渍制备技术等的研究,离工业化生产还存在一定的距离;关于混编制备技术方面的研究目前尚未见报道,其研究和应用与国外相比均存在很大的差距。因此,开展混纤纱法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的工艺及界面等方面的研究,实现连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料生产的工业化,具有切实的现实意义和良好的经济意义。
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