篷蓋類(lèi)柔性復(fù)合材料剝離性能研究及其優(yōu)化.pdf

1、以滌綸平紋基布為增強(qiáng)體的柔性復(fù)合材料具有較高的強(qiáng)度、模量及尺寸穩(wěn)定性,承載能力強(qiáng)且抗疲勞性能好,相對(duì)于熱固性或熱塑性基體復(fù)合材料,具有較大的變形空間,擁有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景,不僅廣泛應(yīng)用于廣告燈箱布,汽車(chē)篷蓋,農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,而且開(kāi)始在環(huán)保的科技產(chǎn)品中使用。
　　 然而,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,我國(guó)自產(chǎn)的柔性復(fù)合材料由于起步晚、技術(shù)相對(duì)較差,PVC薄膜易剝離脫落,尤以層壓和壓延類(lèi)產(chǎn)品為主。在使用過(guò)程中由于膜與基布之間的剝離強(qiáng)度不足,會(huì)出現(xiàn)

2、局部的PVC薄膜與基布相分離的現(xiàn)象,致使基布失去保護(hù),材料的力學(xué)性能下降,嚴(yán)重影響其使用壽命,同時(shí)也制約了我國(guó)柔性復(fù)合材料的發(fā)展。鑒于此,如何提高篷蓋類(lèi)柔性復(fù)合材料的剝離性能,是一個(gè)值得關(guān)注和深入研究的緊迫問(wèn)題。
　　 本課題采用兩種規(guī)格的滌綸平紋機(jī)織物為增強(qiáng)基布,通過(guò)熱熔層壓法對(duì)基布與PVC(聚氯乙烯)薄膜復(fù)合,借鑒現(xiàn)有的界面粘合理論,以及通過(guò)分析在復(fù)合工藝中復(fù)合工藝參數(shù)對(duì)成品的拉伸性能和剝離性能影響,來(lái)研究如何提高滌綸增強(qiáng)基

3、布與聚氯乙烯薄膜之間的剝離強(qiáng)度,最后本課題通過(guò)對(duì)優(yōu)化的試樣進(jìn)行熱空氣老化實(shí)驗(yàn),分析熱環(huán)境下對(duì)柔性復(fù)合材料剝離性能的影響,并檢驗(yàn)本課題對(duì)剝離性能改善的情況。
　　 在進(jìn)行基布表面改性前,首先研究復(fù)合工藝對(duì)復(fù)合材料的最終性能的影響:(1)對(duì)PVC薄膜和基布分別進(jìn)行熱處理,初步探討溫度和時(shí)間對(duì)其力學(xué)性能的影響,并為之后試驗(yàn)中參數(shù)范圍的設(shè)定提供依據(jù);(2)采用3因子通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)方法,以復(fù)合工藝參數(shù)溫度、壓力和時(shí)間為3因子,對(duì)兩種基布

4、復(fù)合材料進(jìn)行復(fù)合工藝研究,建立了拉伸性能和剝離性能的數(shù)學(xué)模型,分析工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合材料的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和剝離強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:復(fù)合工藝中,溫度無(wú)疑是影響復(fù)合材料最終性能的最顯著因素,且不同因素間表現(xiàn)出了不同程度的交互影響;不同規(guī)格的基布由于密度和紗線細(xì)度的不同,受三個(gè)工藝參數(shù)的影響也不盡相同,尤其斷裂強(qiáng)度。綜合分析,得到了兩種基布復(fù)合材料的較為合理的復(fù)合工藝參數(shù)。
　　 針對(duì)滌綸增強(qiáng)基布表面的弱界面層和浸潤(rùn)性,研究堿減量

5、處理和低溫等離子體處理對(duì)柔性復(fù)合材料界面粘接性能的影響:(1)兩種處理方法均能去除基布表面油劑雜質(zhì),增加其表面粗糙度,從而提高柔性復(fù)合材料的剝離強(qiáng)度;(2)滌綸增強(qiáng)基布在堿液中水解劇烈,對(duì)柔性復(fù)合材料的拉伸性能影響很大,而低溫等離子體處理由于只作用在纖維表面幾～幾十納米,對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能影響較小,處理時(shí)間較短時(shí)還能提高其斷裂強(qiáng)度;(3)紅外光譜分析發(fā)現(xiàn),兩種表面處理方法均能提高基布極性基團(tuán)的含量,但提高的原因不同,且低溫等離子體處理