連續(xù)玻纖增強聚丙烯預(yù)浸帶材制備及性能研究.pdf

1、連續(xù)纖維增強熱塑預(yù)浸帶材(CFRTP)因其優(yōu)異的力學(xué)性能、良好的可設(shè)計性等特點在工業(yè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，并由次結(jié)構(gòu)件向主承力部件轉(zhuǎn)變。熔融浸漬工藝是目前制備CFRTP的主要方法之一，如何準(zhǔn)確表征熱塑樹脂對連續(xù)纖維束的浸漬行為是評價預(yù)浸料浸漬效果及改進熔融浸漬工藝的關(guān)鍵。與熱固樹脂相比，熱塑樹脂的高黏度、難浸漬是限制CFRTP的加工手段和生產(chǎn)效率的主要因素。力學(xué)性能是決定復(fù)合材料應(yīng)用的重要參量，探究復(fù)合材料力學(xué)性能與原材料體系的內(nèi)在關(guān)系，將

2、對復(fù)合材料性能預(yù)測及加工方法改進提供一定指導(dǎo)。本文圍繞以上三點，從浸漬機理、浸漬參數(shù)分析及優(yōu)化、熔融降黏浸漬、拉伸性能分析四方面進行探究。
　　以達西定律為基礎(chǔ)，重點考察了Carreau流體對玻纖束的熔融浸漬行為，建立了相應(yīng)浸漬理論模型并設(shè)計實驗驗證了模型的準(zhǔn)確性。分別采用牛頓、冪律、Carreau三種流體本構(gòu)方程對最終浸漬模型預(yù)測結(jié)果進行比較分析?；诒疚慕n模型，分別分析了模具結(jié)構(gòu)參數(shù)及工藝參數(shù)對浸漬程度的影響，并采用DOE實

3、驗設(shè)計得出各因素對浸漬程度的影響程度，優(yōu)化出最佳參數(shù)組合。
　　將高低黏度聚丙烯進行共混作為降黏基體配方，設(shè)計不同配比進行基體流變測試分析其降黏效果，進行熔融浸漬實驗，分析CFRTP加工性能及最終復(fù)合材料力學(xué)性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此降黏方法可在基本維持材料力學(xué)性能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)預(yù)浸料高速高浸漬水平生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。
　　采用實驗室生產(chǎn)線進行實驗，對比研究了長玻纖增強聚丙烯及連續(xù)玻纖增強聚丙烯復(fù)合材料模量及拉伸強度與材料參數(shù)的關(guān)系。分