玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料的界面研究.pdf

1、本文對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂-聚丙烯(PP)、尼龍66(PA66)復(fù)合材料的界面進(jìn)行了研究，針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)(泰山玻纖)現(xiàn)狀，在改善界面性能的諸多方法中，對(duì)玻璃纖維進(jìn)行浸潤(rùn)劑處理工藝比較簡(jiǎn)單，且隨時(shí)可調(diào)整浸潤(rùn)劑配方，加入其它助劑，滿足生產(chǎn)的需要。且此種方法較適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，是比較具有發(fā)展前景的改性方法。此外，針對(duì)PP屬于非極性樹(shù)脂，對(duì)樹(shù)脂基體進(jìn)行不同改性來(lái)制備復(fù)合材料。 通過(guò)改變浸潤(rùn)劑配方及樹(shù)脂基體改性，考察了不同處理方法對(duì)玻璃

2、纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料界面結(jié)合的影響，從界面剪切強(qiáng)度、紅外光譜分析和SEM觀察沖擊斷口微觀形貌評(píng)價(jià)了界面的粘結(jié)情況。通過(guò)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等儀器測(cè)試分析了不同處理方法對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能(拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度)的影響，從而從宏觀上分析基體改性及浸潤(rùn)劑對(duì)復(fù)合材料界面結(jié)合的影響。此外，分析了復(fù)合體系的增強(qiáng)增韌機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn): (1)經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理的玻纖與接枝改性的PP界面粘結(jié)較好，相對(duì)未改性樹(shù)脂復(fù)合材

3、料，其拉伸強(qiáng)度提高了32.2％、沖擊強(qiáng)度提高了39.0％、彎曲強(qiáng)度提高了29.6％，有效地改善復(fù)合材料的界面粘結(jié)； (2)不同的硅烷偶聯(lián)劑改善復(fù)合材料界面粘結(jié)的效果不同，能夠使復(fù)合材料界面形成化學(xué)結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑處理的復(fù)合材料能夠有效的改善復(fù)合材料的界面粘結(jié)。通過(guò)SEM及FT-IR觀察分析，界面破壞形式為混合破壞，經(jīng)過(guò)萃取的玻纖表面存在分子鏈； (3)T435D處理的GF/PA66力學(xué)性能及界面粘結(jié)較差，在T435D中加

4、入交聯(lián)劑，復(fù)合材料的宏觀力學(xué)性能，如拉伸、沖擊及彎曲性能均有提高，反應(yīng)界面粘結(jié)的力學(xué)性能剪切強(qiáng)度提高了29.7％，界面結(jié)合得到改善； (4)在T435D中加入三聚氰胺或者乙烯基樹(shù)脂均具有提高GF/PA66復(fù)合材料力學(xué)性能的作用沖擊、拉伸及彎曲強(qiáng)度分別提高了27.6％、5.1％、7.3％，層間剪切強(qiáng)度提高了29.7％。通過(guò)紅外光譜分析，在T435D中加入三聚氰胺萃取后玻纖表面酰胺峰更明顯，可能是因?yàn)槿矍璋纺軌蚣訌?qiáng)玻纖與樹(shù)脂基體之