学术论文
云母和纤维组合增强聚丙烯复合材料 1.力学性能研究
2015-12-30  浏览:22
       以云母填充聚丙烯为基体,连续无规玻璃纤维毡为增强材料,通过双钢带压机制成了云母填充GMT(Glass Mat Reinforced Thermoplastic).研究了云母的加入对GMT力学性能的影响,结果表明,少量云母的加入,使GMT的力学性能发生明显变化,强度和刚性显著提高,云母和纤维表现出正的组合效应;随着云母填充量增加,GMT的强度和模量下降,云母与纤维的组合表现出负效应,云母对GMT力学性能的影响主要与云母的加入引起的玻璃纤维与聚丙烯基体之间的界面结合有关,少量云母的加入使玻璃纤维与基体的界面结合强度提高,而大量云母的加入则造成纤维与基体界面结合强度下降,向基体中添加马来酸酐接枝聚丙烯(MPP),能有效改善在云母含量较高情况下纤维与基体的界面结合状况,使高填充云母GMT表现出优良的力学性能,还研究了云母粒径对云母填充GMT力学性能的影响。

       玻璃纤维毡增强热塑性复合材料(Glass Mat Reinforced Thermoplastic,GMT),具有许多优良的性能,称为“绿色材料,但是与热固性复合材料相比,  GMT刚性不够,  PP-GMT的弯曲模量一般在3~6GPa之间,GMT模压成型的尺寸稳定性差,容易出现翘曲现象;GMT由于玻璃纤维容易暴露在制品表面,导致表面性能较差.多元化是复合材料发展的一个重要方向.本文将无机填料颗粒与连续玻璃纤维组合增强聚丙烯,研究云母填充GMT.云母是一种优良的用于聚丙烯的无机填料,它具有高刚性,云母对聚丙烯刚性的增强效果高于玻璃纤维.云母与短玻璃纤维增强聚丙烯以提高材料的刚性和改善制品的尺寸稳定性,已有许多文献报道,但材料的冲击性能较低.  GMT的冲击强度高,而云母填充聚丙烯的弯曲模量高,如果将云母填充到GMT中,可以得到高刚性、高韧性和良好尺寸稳定性的复合材料.本文研究云母与连续玻璃纤维对复合材料力学性能影响的组合效应。

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