利用自行研制的连续纤维热塑性树脂浸渍装置,制备了注塑成型用长玻璃纤维增强聚丙烯粒料。利用Charpy冲击试验,研究了界面相容剂(接枝马来酸酐聚丙烯)的用量、粒料长度等对注塑试样冲击韧性的影响。试验发现,随着接枝聚丙烯含量的增加,试样的冲击韧性显著提高。但当接枝聚丙烯含量达到一定程度时,冲击韧性反而下降。注塑试样的冲击韧性随长纤维粒料的长度增加和冲击试样模具的浇口尺寸变大而升高。对于平板材料,冲击试样所处的位置不同,其韧性也有较大的变化。试验还发现,退火处理可以有效地提高注塑试样的冲击韧性。
长玻璃纤维增强粒料指的是纤维单向排布的粒料,其纤维长度与粒料长度相等,一般大于5 mm。这个品种的复合材料粒料在我国还处于研制阶段,缺少商业牌号。国外的品种主要有IC I公司的V er2ton,Hoech st2Celanese公司的Celstran等。这种材料主要应用在力学性能比短切玻璃纤维粒料要求更高的场合,具有较重要的应用前景。由于这种材料的纤维较长,给常规的注塑成型带来一定的困难,因此,研究其注塑成型工艺与性能的关系受到越来越多的重视。
纤维增强复合材料的冲击韧性主要受纤维取向、长度和界面强度的影响。在注塑成型过程中,纤维的取向和长度主要由纤维含量、模具设计及注塑工艺所决定,而界面强度主要通过基体的接枝改性和纤维表面处理来调节。本文中利用自行开发研制的拉挤浸渍设备制备了长玻璃纤维聚丙烯粒料,利用传统注塑机进行注塑成型,研究了影响注塑试样冲击韧性的一些因素,并进行了简要的分析与探讨。
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