碳纖維廢絲增強PC-ABS合金復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、PC/ABS合金由于具有PC和ABS兩種塑料的性能優(yōu)點，應(yīng)用非常廣泛，尤其是在汽車行業(yè)中，汽車的操作面板、儀表盤、反光鏡、門扶手等均是采用PC/ABS合金材料制造而成。目前隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及節(jié)能減排概念的提出，為了減少油耗，人們開始追求汽車輕量化發(fā)展，降低車體重量最有效的方法是采用碳纖維增強復(fù)合材料來替代車體中傳統(tǒng)的金屬材料。但是碳纖維復(fù)合材料加工成本高、回收利用難的問題始終難以解決。
　　 本實驗的意義是通過利用碳纖維工業(yè)

2、生產(chǎn)過程中預(yù)氧化、紡絲等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的碳纖維廢絲來增強PC/ABS合金制備碳纖維增強型復(fù)合材料，該復(fù)合材料不僅可以降低加工成本，還能獲得優(yōu)異的材料性能，拓展了PC/ABS合金的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 本課題的主要研究內(nèi)容是通過雙螺桿擠出機熔融擠出制備碳纖維廢絲增強PC/ABS合金的復(fù)合材料;實驗首先通過對碳纖維廢絲進行硝酸刻蝕和表面掛膠處理，提高纖維廢絲表面的反應(yīng)活性，改善纖維與基體的粘結(jié)性能;其次是對PC/ABS合金進行相容性改性，選用

3、ABS-g-MAH作為相容劑，改善PC與ABS兩相相容性。最后還研究了PC和ABS配比、碳纖維廢絲含量以及加工工藝等因素對復(fù)合材料綜合性能和微觀形貌的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):經(jīng)過表面處理后的碳纖維廢絲表面出現(xiàn)大量溝槽結(jié)構(gòu)，表面粗糙度和表面積增加，這樣的表面形貌有助于纖維與基體的粘結(jié);相容劑TRD-150的加入，使分散相更加細化、均勻，同時兩相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度變得更加接近，進一步說明兩相相容性的改善。PC的含量對合金的性能影響顯著，當PC含量

4、為60％-80％時，合金的沖擊強度較高;隨著碳纖維廢絲含量的增加，復(fù)合材料的拉伸性能、彎曲性能及熱變形溫度均顯著提高，電阻率急劇下降，但是沖擊強度則呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，且在纖維廢絲含量為15％時達到最大值。同時纖維廢絲的加入能夠提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和儲能模量，并使損耗因子降低;提高加工溫度，能夠改善纖維廢絲在基體中的分布，但是對復(fù)合材料性能影響不夠顯著;提高螺桿轉(zhuǎn)速，則使纖維廢絲在基體中的長度變短，但是混合效果更好，為了兼顧纖維長