碳纤维增强中密度聚乙烯材料性能研究

发布时间：2021-04-01 19:36

　　将中密度聚乙烯（MDPE）及碳纤维（CF）熔融共混制备了CF增强改性MDPE复合材料。通过力学性能、差示扫描量热法（DSC）、扫描电镜（SEM）及流变分析等方法,研究了添加不同比例CF对复合材料综合性能的影响。结果表明:CF加入后,保持韧性同时能明显改善MDPE复合材料的屈服强度及弹性模量等力学性能,结合SEM及流变分析,CF含量为10%的复合材料的综合性能优异且易成型加工。 

【文章来源】：塑料科技. 2020,48(09)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

MDPE及MDPE/CF复合材料的DSC曲线

复合材料的断面表征能直接反映出材料结构的变化。图3为纯MDPE及MDPE/CF的SEM照片。与纯MDPE(图3a)相比，CF含量为5%时(图3c),CF在MDPE基体形成纤维和空洞较少。结合MDPE/CF复合材料的力学性能，可以得出复合材料中CF含量较低时，MDPE基体为主要连续相，拉伸曲线的趋势及屈服强度相似。随着CF含量的增加，当CF达到10%时(图3e)，可明显观察空洞逐渐增加。空洞的形成主要是大量纤维在脆断过程中被拔出，说明MDPE基体与CF界面黏结性较差，进而造成力学性能下降，尤其是断裂伸长率随着CF的增加而降低。当CF含量达到20%时(图3g),MDPE基体的连续相被CF割裂开，CF发生明显聚集，同时CF含量20%时虽然断裂伸长率下降，但是弹性模量增加，提高了复合材料的强度，这与流变行为分析中的CF形成逾渗网络结构相符。2.4 MDPE/CF复合材料的流变行为

图4为MDPE/CF复合材料的储能模量(G")、损耗模量(G"")、复数黏度(η*)随动态扫描频率变化的曲线。图4 MDPE及MDPE/CF复合材料动态频率扫描曲线

【参考文献】：
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本文编号：3113869