碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究
发布时间：2019-09-04 13:34
【摘要】：因碳纤维具有高比模量、高比强度、高导电及耐腐蚀,热膨胀系数低等优点,碳纤维增强复合材料具有巨大的应用前景,在航空航天和汽车工业等许多领域具有很广泛的应用。本文采用碳纤维毡和通用塑料聚丙烯制备厚度为1.5-2mm的复合片材,其强度、模量和其他纤维毡增强聚丙烯复合材料相比都具有很大的优越性。利用实验室自主研发的双钢带压机通过熔融浸渍法来制备碳纤维增强聚丙烯复合材料(CFRPP),然后通过平板硫化机进行二次模压。通过纤维长度、纤维含量、毡针刺等结构参数对CFRPP的制备进行优化,考察了薄膜浸渍和混纤浸渍工艺、马来酸酐接枝聚丙烯(MPP)和乙烯基醚类接枝聚丙烯(VPP)改性相容剂对CFRPP力学性能的影响,研究了复合材料中相容剂MPP的最佳用量,对相应改性CFRPP的断面进行了SEM分析。结果表明：实验范围内纤维长度对CFRPP力学性能没有影响；复合材料综合力学性能最佳碳纤维含量为30%wt；碳纤维毡经三角形针针刺后复合材料的力学性能得到较大幅度提高；相容剂MPP能够改善碳纤维与聚丙烯的界面结合,提高复合材料的力学性能,其最适宜的用量约为20%wt；以长度为80mm的碳纤维进行三角针刺成毡后,以经20%wtMPP改性的聚丙烯浸渍制备得到碳纤维含量30%wt的复合材料的拉伸强度为203.3MPa,弹性模量达16.6GPa,弯曲强度为223.2MPa,弯曲模量达到12.0GPa,缺口冲击强度752.2J/m。利用双螺杆挤出机制备短碳纤维/聚丙烯粒料,通过注塑成型,探索了相容剂改性及纤维含量对短碳纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的影响,分析了短切碳纤维条件下相容剂及纤维含量的优化用量。
【图文】：
图１．１碳纤维逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｃａｒｂｏｎ邋ｆｉｂｅｒ逡逑２N２碳纤维制备的国内外概况分析逡逑目前，世界上碳纤维年产量可Ｗ达到４方ｔＷ上。然而碳纤维生产的核必技术仅逡逑掌握在美国、德国、Ｒ本、韩国等极少数几个国家手中，而且只有为数不多的几个逡逑
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本文编号：2531792
【图文】：
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