連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料制備及界面結合的研究.pdf

1、連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料（CFRTP）因其優(yōu)異的綜合性能而被廣泛應用于軍用和民用的眾多領域，具有廣闊的發(fā)展前景。本文以連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯復合材料(C GFRPP)為研究對象，針對其從預浸漬到制品成型的工藝流程，建立熔融浸漬理論模型，全面分析熔融浸漬工藝參數(shù)和模壓成型工藝參數(shù)對復合材料性能的影響，系統(tǒng)研究相容劑對復合體系界面性能的影響，并將理論模型與實驗研究很好地結合起來。
　　基于達西定律，通過分析樹脂對纖維的浸潤過程，建立

2、了熔融浸漬理論模型，將材料的物性參數(shù)、設備參數(shù)以及加工工藝參數(shù)等結合起來，可以直接預測出復合材料的浸漬程度及其變化趨勢。通過理論求解得到增加浸漬輥數(shù)、降低牽引速度和樹脂黏度、提高浸漬壓力、減少纖維根數(shù)可以有效提高浸漬程度。
　　基于浸漬模型，在實驗研究中重點考察了浸漬輥數(shù)、牽引速度、樹脂黏度以及浸漬輥構型對預浸料性能的影響，驗證了理論模型的準確性。實驗結果表明，適當增加浸漬輥數(shù)、降低牽引速度和樹脂黏度、采用凸型構造輥子能夠降低材料

3、孔隙率、提高浸漬程度、提升復合材料力學性能。通過DOE分析得到浸漬輥數(shù)對浸漬程度和拉伸強度的影響最為顯著。
　　利用制備的CGFRPP預浸料研究了模壓溫度、模壓壓力、模壓時間對CGFRPP復合板材成型工藝的影響。當模壓溫度為220℃、模壓壓力為5MPa、模壓時間為15min時復合板材的孔隙率較低、浸漬情況良好、拉伸強度與彎曲強度較高、層間結合能力強并且材料表面質量良好。
　　利用相容劑PP-g-Mah考察了其對CGFRPP界