碳纤维增强PCT/GF复合材料的制备及性能表征

发布时间：2021-08-31 15:58

　　采用熔融共混法制备了聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯（PCT）/玻璃纤维粉（GF）/短切碳纤维（SCF）高性能复合材料,通过万能电子试验机、数显冲击试验机、示差扫描量热仪、维卡软化点测试仪及熔体流动速率仪分别研究了该复合材料的力学性能、热学性能及流动性能。测试结果表明,当PCT/GF二元复合物中添加4%～6%的SCF时,复合材料的综合力学性能最佳。当SCF含量增加到4%时,复合体系的结晶峰温度呈向高温偏移的趋势。SCF能够小幅度提高复合材料的维卡软化温度。随着体系中SCF含量的不断增加,材料的熔体流动速率呈明显下降的趋势,使其流动性能受到抑制。 

【文章来源】：塑料. 2020,49(05)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

冲击强度与SCF含量的关系

图3为PCT基复合材料第一次升温过程的DSC谱图。从图3中可以看出，当碳纤维含量较低时(<4%)，复合体系的熔融峰温度(Tm)比二元复合物有小幅度提升，但变化不明显，这表明碳纤维的引入对材料的熔融过程影响较小。图4为复合材料结晶的DSC谱图。结果表明，当加入碳纤维组分后，复合体系的结晶峰温度(Tc)均高于二元复合物，且峰形的对称性较好。当碳纤维含量从2%增加到4%时，复合体系的结晶峰温度呈现向高温偏移的趋势。然而，当碳纤维含量从4%增加到10%时，结晶峰温度变化不明显。以上结果表明，在体系内适量添加碳纤维能够起到异相成核的作用，诱导PCT在较高的温度下结晶，提高复合体系的结晶温度，使体系结晶峰温度向高温偏移。然而，当碳纤维的含量超过4%时，其促进结晶的作用达到饱和[17]。图4 复合体系降温DSC谱图

复合体系降温DSC谱图

【参考文献】：
期刊论文
[1]高分子量PCT聚酯的合成及性能表征[J]. 张丽,徐衡,郎美东.  功能高分子学报. 2017(04)
[2]日本碳纤维技术发展史研究[J]. 周宏.  合成纤维. 2017(10)
[3]PP/ABS-g-MAH/SCF复合材料的制备及性能表征[J]. 李鑫,王晓蓓,钟军,朱丽,谭建炜,闰明涛,宋洪赞.  塑料. 2017(02)
[4]碳纤维增强PBT/ABS-g-MAH复合材料的力学性能和流变行为[J]. 李鑫,庞国星,肖聪利,闰明涛,宋洪赞.  中国塑料. 2016(06)
[5]聚丙烯腈基碳纤维在航天领域应用及发展[J]. 程卫平.  宇航材料工艺. 2015(06)
[6]均匀设计在PCT合成工艺研究中的应用[J]. 周锦华,顾明广.  工程塑料应用. 2014(02)
[7]高密度聚乙烯/石墨/碳纤维导热复合材料性能的研究[J]. 冯博,冷金华,陈弦,何波兵.  塑料工业. 2013(06)
[8]PTT/ABS-g-MAH/SCF复合材料的制备与性能[J]. 闰明涛,李鑫,王锐,王增坤,崔福员.  高分子材料科学与工程. 2011(05)
[9]麦秸纤维增强聚丙烯复合材料的熔融流变性[J]. 潘明珠,张述垠,周定国.  复合材料学报. 2010(03)
[10]PCT高性能聚酯工程塑料[J]. 王德全.  国外塑料. 2009(08)



本文编号：3375182