短切碳纖維增強乙烯基酯樹脂片狀模塑料的制備與表征.pdf

1、片狀模塑料模壓成型作為一種先進的樹脂基復合材料成型方法一經(jīng)問世便廣泛應用于汽車行業(yè)。近年來，汽車工業(yè)的快速發(fā)展對片狀模塑料的性能提出了更高的要求，特別是汽車的輕量化要求片狀模塑料向著輕質高強的方向繼續(xù)發(fā)展?；诖藗鹘y(tǒng)的玻璃纖維增強片狀模塑料已經(jīng)不能滿足汽車的需求，而碳纖維增強片狀模塑料逐漸成為了研究的熱點。一直以來碳纖維片狀模塑料沒有得到廣泛開發(fā)和利用的主要原因在于碳纖維昂貴的價格。碳纖維價格的逐年下降使得碳纖維增強片狀模塑料大范圍地應

2、用于普通汽車成為了可能。本文即對碳纖維片狀模塑料的配方以及制備和成型工藝進行了系統(tǒng)的前瞻性的研究。
　　通過對材料體系的設計，確定片狀模塑料的主要組分為T700碳纖維和Atlac XP810X型乙烯基酯樹脂。采用旋轉流變儀的方法研究了影響乙烯基酯樹脂增稠性能的主要因素，并通過紅外光譜法分析了兩種增稠劑的增稠機理。根據(jù)研究結果提出了復合增稠的方法，并優(yōu)化了復合增稠體系的配方，確定氧化鎂和甲苯二異氰酸酯的比例為1.2：3.0。接下來利

3、用等溫差示掃描量熱儀（DSC）對體系的固化性能進行了研究，根據(jù)測試結果建立了單引發(fā)和復合引發(fā)等溫動力學模型，并通過復合引發(fā)動力學模型優(yōu)化了復合引發(fā)體系的配方為1.2％的TBPB加0.3%的BPO。體系的升溫固化過程由升溫DSC和升溫流變進行研究，根據(jù)研究結果制定了復合引發(fā)的固化工藝為模具預熱至100℃，加料加壓，在115℃下固化，固化完成后在125℃下完成后固化。此外，本文還通過旋轉流變儀研究了不同體系的貯存穩(wěn)定性，結果表明復合增稠和復

4、合引發(fā)體系的貯存時間達到了60天以上。在以上研究結果的基礎上，本文制備了碳纖維增強乙烯基酯樹脂片狀模塑料板材，并對其力學性能和界面性能進行了表征，得到了令人滿意的結果。
　　本文對碳纖維片狀模塑料配方和成型工藝的研發(fā)能夠為其工業(yè)化生產(chǎn)提供強有力的理論基礎。等溫動力學模型的完善不僅能更加精確地控制固化反應的程度，還能通過計算更準確地優(yōu)化復合引發(fā)體系的配方。另外，復合增稠體系和復合引發(fā)體系的成功使用縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本，提高