碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备及其性能研究

发布时间：2021-03-21 03:24

　　碳纤维（CF）是一种近年来由于生产技术进步而逐渐热门起来的无机纤维,具有比玻璃纤维更轻、更细且刚度更强的特点。将CF用于增强聚丙烯（PP）树脂制备得到PP/CF复合材料,可在保持材料轻质的前提下明显提升其力学性能。然而,一方面由于CF的增强效果受其自身以及树脂的性质影响,须对其进行适当处理以保证较好的增强效果;另一方面,CF加入后还会进一步恶化PP材料的燃烧性能,所以从安全的角度考虑,这类材料在实际使用前还必须经过阻燃改性。本文首先采用硝酸液相氧化法对短切碳纤维（CF₁）和50目碳纤维粉（CF₂）进行表面改性,得到氧化碳纤维（NCF₁）和氧化碳纤维粉（NCF₂）,并用于PP/CF复合材料的制备。通过探究CF的表面性能、长径比和含量与材料性能间的关系可知,具有更大长径比、经过氧化改性后的CF对材料的力学性能提升更明显,但一定程度降低了材料的加工性能。故综合考虑,NCF₁的最优含量为10²0%,当NCF₁含量为15%时,材料的拉伸强度为5... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

碳纤维氧化前后的表面形貌图

PP/CF复合材料拉伸式样断裂截面形貌图

这表明 PTFE 协同 FR8000 的凝聚相阻燃作用，促进了材料的成而图 3-1（b）和图 3-1（c）是 FR8000/PP/NCF2复合材料式样，其中图 3-1（未添加 PTFE 的式样，可以看出两组式样均存在严重的熔融滴落现象但图 3-1（中式样存在燃烧时生成的炭层，这表明 PTFE 虽然仍在起作用，但由于“烛芯应”，其抗滴落效果并不理想。整体来讲，FR8000 明显增大了 PP/CF 复合材料系点燃难度且使材料具备一定的自熄灭性能，但相比纯 PP 树脂，FR8000/PP复合材料在燃烧时仍存在明显的熔融滴落现象，这导致了材料的安全性稍低，限制了其在某些领域的使用。3.3.2 阻燃机理分析3.3.2.1 FR8000 阻燃 PP 及 PP/CF 复合材料的 TG 分析表 3-6 FR8000 阻燃 PP 及 PP/CF 复合材料的 TG 数据（a） 34#（b） 23#（c） 25#图 3-1 FR8000 阻燃 PP/CF 复合材料的 LOI 试验后式样图

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3092226