高性能PP/EVA/纤维增强复合材料的结构与性能研究
发布时间：2020-12-31 21:50
为探求聚丙烯（PP）在工程塑料领域的更多应用,选取芦苇纤维、玄武岩纤维、硅灰石纤维、水镁石纤维和碳纤维作为增强体,以提高PP低温抗冲击性能的PP/EVA为复配基体,制备了高性能PP/EVA/纤维增强复合材料。本论文首先探究了EVA增韧PP的最佳配比,综合考虑原料成本及材料性能,最终确定PP和EVA配比为4:1。当添加配比为4:1时,PP/EVA的冲击强度达52.8KJ/m2,是PP冲击强度的3倍,而拉伸强度和弯曲强度分别下降至PP的76.2%和70.7%。其次,探究了单独添加纤维于PP/EVA基体中的最佳用量和种类。纤维用量30份为宜,力学性能测试优化的无机纤维种类为玄武岩纤维和碳纤维。单独添加玄武岩和碳纤维的PP/EVA复合材料与PP/EVA相比,PP/EVA/无机纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强度增长率分别超过了49.2%和57.1%。最后,采用碱处理改性芦苇纤维（记作AW）表面,利用正交实验优化了碱处理条件:反应温度100℃,碱处理时间3h,碱浓度为10%。碱处理后纤维与基体PP/EVA的相容性得到提高。与添加未改性芦苇纤维的PP/EVA复合材料相比,添加碱改性芦苇纤维的PP/EV...
【文章来源】：大连工业大学辽宁省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PP/EVA/芦苇纤维复合材料的微观结构
第二章 PP/EVA/单种纤维增强复合材料的制备与研究面相容性。由图 2.6（c）可看到玄武岩纤维从 PP/EVA 中的拨出长度变短，PP/EVA 中孔洞明显减少，表明酸刻蚀后更有利于增加玄武岩纤维与 PP/EVA 复合材料的粘合力。图 2.6 的 SEM 结果，进一步证实了上述复合材料力学强度增加的结论。
(a) (b) (c)图 2.6 PP/EVA/玄武岩纤维复合材料微观结构Figure 2.6 The Microstructure of PP/EVA/ Basalt fiber composites（a）PP/EVA/X（×500）;（b）PP/EVA/SiX（×500）;（c）PP/EVA/SSiX（×500）从图 2.7（a）可以看出，在断面上有大量裸露的碳纤维，同时在基体上存在很多小孔，这说明碳纤维在未经改性前与基体的相容性差。图 2.7（b）是纤维经改硅烷偶联处理之后的断面微观，与 2.7（a）相比孔洞结构显著减少，且大部分纤维表面有树脂包覆说明碳纤维与基体之间的相容性得到改善。图 2.7（c）是经酸刻蚀并偶联改性碳纤在PP/EVA 中的分散状况。从图中可以看出，孔洞结构出现几率很小，与图 2.7（a）相比大部分碳纤维被包埋在树脂中，两者间的粘结力增加，填充 SSiC 纤维与 PP/EVA 基体中的增强作用得到验证。
本文编号：2950374
【文章来源】：大连工业大学辽宁省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PP/EVA/芦苇纤维复合材料的微观结构
第二章 PP/EVA/单种纤维增强复合材料的制备与研究面相容性。由图 2.6（c）可看到玄武岩纤维从 PP/EVA 中的拨出长度变短，PP/EVA 中孔洞明显减少，表明酸刻蚀后更有利于增加玄武岩纤维与 PP/EVA 复合材料的粘合力。图 2.6 的 SEM 结果，进一步证实了上述复合材料力学强度增加的结论。
(a) (b) (c)图 2.6 PP/EVA/玄武岩纤维复合材料微观结构Figure 2.6 The Microstructure of PP/EVA/ Basalt fiber composites（a）PP/EVA/X（×500）;（b）PP/EVA/SiX（×500）;（c）PP/EVA/SSiX（×500）从图 2.7（a）可以看出，在断面上有大量裸露的碳纤维，同时在基体上存在很多小孔，这说明碳纤维在未经改性前与基体的相容性差。图 2.7（b）是纤维经改硅烷偶联处理之后的断面微观，与 2.7（a）相比孔洞结构显著减少，且大部分纤维表面有树脂包覆说明碳纤维与基体之间的相容性得到改善。图 2.7（c）是经酸刻蚀并偶联改性碳纤在PP/EVA 中的分散状况。从图中可以看出，孔洞结构出现几率很小，与图 2.7（a）相比大部分碳纤维被包埋在树脂中，两者间的粘结力增加，填充 SSiC 纤维与 PP/EVA 基体中的增强作用得到验证。
本文编号：2950374
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