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水悬浮法制备GMT是一种新的尝试,相比于常规生产GMT的方法,水悬浮法克服了热塑性熔体黏度大、浸渍纤维困难、树脂在高温下容易分解等缺点。本文研究中,首先分析了增强材料的结构和基本特性,并对PVC糊树脂在加工过程中的稳定剂做了分析,选用了甲基硫醇锡做为加工过程中的热稳定剂。从玻璃纤维毡的成型机理分析了原丝毡的平面各向同性,毡的可压缩性。测定了所用PVC糊树脂的粒径大小、PVC的分子量。分析了水悬浮法制备PVC/GMT过程中的外部影响因素。研究了预浸料生产过程中,玻璃纤维含量、玻璃纤维毡类别、流动改性剂ACR含量等对PVC/GMT力学性能的影响。一般选择玻璃纤维含量在30%~35%,ACR-401的用量为2%~3%时PVC/GMT的力学性能较好,研究了玻璃纤维含量、玻璃纤维毡类别等对PVC/GMT气孔率的影响。同时讨论了制备的PVC/GMT片材的力学性能各向同性问题,不同偶联剂处理后的PVC/GMT力学性能变化。在选用的两种偶联剂中,KH560在拉伸强度方面提高得比KH550大。而KH550在提高弯曲强度方面比KH560优越,对冲击强度影响不是很大。讨论了影响水悬浮法制备PVC/GMT过程中的内部因素。研究了生产过程中温度场、浸树脂区的设计、压力的大小对连续制备片材的影响。运用显微镜和扫描电镜研究了制备的PVC/GMT的内部结构。分析了结构与性能之间的关系。结果表明我们制备的PVC/GMT片材中玻璃纤维与树脂具有很好的结合。片材膨化是除力学性能外用以表征片材质量的另一个重要指标。考察了预热时间、玻璃纤维含量、玻璃纤维毡类别等对片材膨化的影响,探索了膨化机理。探讨膨化对片材预热过程影响,为GMT制品成型中预热提供理论指导。通过研究得出,当PVC/GMT片材预热时间达到10min时,片材能充分熔融,预浸料中玻纤毡已经得到充分松弛。模压工艺是GMT材料二次成型的一个很重要的环节,讨论了模压温度、模压时间对片材力学性能和热变形温度的影响。同时利用热重分析仪测定了不同温度模压的样品的热稳定性,为GMT材料二次成型提供指导。我们得出PVC/GMT模压温度范围为195℃~200℃,保压时间为25min时材料的拉伸强度、弯曲强度都达到最大,树脂能充分浸渍玻璃纤维,PVC/GMT的热变形温度达到最高。通过讨论影响水悬浮工艺的外部因素和内部因素,分析片材的膨化机理以及模压工艺的调整,生产出了力学性能较好,表观质量优良的GMT材料,实验表明水悬浮法是一种经济可行的GMT生产工艺。