連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯預(yù)浸帶材制備及性能研究.pdf

1、連續(xù)纖維增強(qiáng)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(jì)性等特點(diǎn)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(duì)連續(xù)纖維束的浸漬行為是評(píng)價(jià)預(yù)浸料浸漬效果及改進(jìn)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(duì)復(fù)合材料性能預(yù)測(cè)及加工方法改進(jìn)提供一定指導(dǎo)。本文圍繞以上三點(diǎn)，從浸漬機(jī)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(jìn)行探究。
　　以達(dá)西定律為基礎(chǔ)，重點(diǎn)考察了Carreau流體對(duì)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(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(duì)最終浸漬模型預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)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(duì)浸漬程度的影響，并采用DOE實(shí)

3、驗(yàn)設(shè)計(jì)得出各因素對(duì)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(jìn)行共混作為降黏基體配方，設(shè)計(jì)不同配比進(jìn)行基體流變測(cè)試分析其降黏效果，進(jìn)行熔融浸漬實(shí)驗(yàn)，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(shí)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(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)比研究了長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯及連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料模量及拉伸強(qiáng)度與材料參數(shù)的關(guān)系。分