篷蓋類柔性復合材料剝離性能研究及其優(yōu)化.pdf

1、以滌綸平紋基布為增強體的柔性復合材料具有較高的強度、模量及尺寸穩(wěn)定性,承載能力強且抗疲勞性能好,相對于熱固性或熱塑性基體復合材料,具有較大的變形空間,擁有廣闊的發(fā)展應用前景,不僅廣泛應用于廣告燈箱布,汽車篷蓋,農業(yè)等領域,而且開始在環(huán)保的科技產品中使用。
　　 然而,在實際應用過程中,我國自產的柔性復合材料由于起步晚、技術相對較差,PVC薄膜易剝離脫落,尤以層壓和壓延類產品為主。在使用過程中由于膜與基布之間的剝離強度不足,會出現

2、局部的PVC薄膜與基布相分離的現象,致使基布失去保護,材料的力學性能下降,嚴重影響其使用壽命,同時也制約了我國柔性復合材料的發(fā)展。鑒于此,如何提高篷蓋類柔性復合材料的剝離性能,是一個值得關注和深入研究的緊迫問題。
　　 本課題采用兩種規(guī)格的滌綸平紋機織物為增強基布,通過熱熔層壓法對基布與PVC(聚氯乙烯)薄膜復合,借鑒現有的界面粘合理論,以及通過分析在復合工藝中復合工藝參數對成品的拉伸性能和剝離性能影響,來研究如何提高滌綸增強基

3、布與聚氯乙烯薄膜之間的剝離強度,最后本課題通過對優(yōu)化的試樣進行熱空氣老化實驗,分析熱環(huán)境下對柔性復合材料剝離性能的影響,并檢驗本課題對剝離性能改善的情況。
　　 在進行基布表面改性前,首先研究復合工藝對復合材料的最終性能的影響:(1)對PVC薄膜和基布分別進行熱處理,初步探討溫度和時間對其力學性能的影響,并為之后試驗中參數范圍的設定提供依據;(2)采用3因子通用旋轉組合設計方法,以復合工藝參數溫度、壓力和時間為3因子,對兩種基布

4、復合材料進行復合工藝研究,建立了拉伸性能和剝離性能的數學模型,分析工藝參數對復合材料的斷裂強度、斷裂伸長率和剝離強度的影響。結果表明:復合工藝中,溫度無疑是影響復合材料最終性能的最顯著因素,且不同因素間表現出了不同程度的交互影響;不同規(guī)格的基布由于密度和紗線細度的不同,受三個工藝參數的影響也不盡相同,尤其斷裂強度。綜合分析,得到了兩種基布復合材料的較為合理的復合工藝參數。
　　 針對滌綸增強基布表面的弱界面層和浸潤性,研究堿減量

5、處理和低溫等離子體處理對柔性復合材料界面粘接性能的影響:(1)兩種處理方法均能去除基布表面油劑雜質,增加其表面粗糙度,從而提高柔性復合材料的剝離強度;(2)滌綸增強基布在堿液中水解劇烈,對柔性復合材料的拉伸性能影響很大,而低溫等離子體處理由于只作用在纖維表面幾～幾十納米,對復合材料的力學性能影響較小,處理時間較短時還能提高其斷裂強度;(3)紅外光譜分析發(fā)現,兩種表面處理方法均能提高基布極性基團的含量,但提高的原因不同,且低溫等離子體處理