剪切作用下聚丙烯/玻璃纤维复合材料的形态控制与性能

来源 :四川大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cjl11082009
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为了使聚合物/纤维复合材料获得优良的力学性能,许多学者重点研究纤维的表面改性,使其与基体能够更好地结合,而通过加工方法来改善结合作用的研究报道较少。在成型加工中采用特殊加工方法,通过剪切场的作用改变聚合物的凝聚态结构,从而改变其性能是目前国际上高分子科学研究的热点之一。 本文的工作就是基于这个思路,采用特殊的成型加工方法控制复合体系的形态,以获得预期的材料性能的目的。采用动态保压注射装置(DPIM),当熔体注射进入型腔后,两端的活塞推动熔体在其中往复运动,直至熔体从表面到内部完全冷却固化为止。研究在加工中引入剪切作用后,聚丙烯/玻璃纤维复合体系中纤维的分散、取向,纤维与基体的结合情况以及结晶情况的变化。扫描电子显微镜、热失重分析、红外、原子力显微镜以及力学性能测试用于表征体系的形态结构与性能。本论文的主要贡献有: (1)加工中采用剪切力场,能够使纤维在基体中均匀分散。无剪切作用的样条,玻璃纤维在基体中的分散不均匀,而在动态保压过程中对熔体施加了剪切力后,纤维均以单根均匀分散在基体中。剪切作用提高了纤维在基体中的均匀分散程度。 (2)动态保压过程中的剪切作用提高了聚丙烯/玻纤体系中纤维在基体中的取向程度。对体系作用剪切力场后,玻璃纤维在样条的表面和中间平行流动方向取向均明显增强,只在最中心有少量取向不明显的现象,说明在注射冷却过程中,施加剪切力提高了纤维在基体中的取向度;无剪切作用的样条,玻璃纤维在样条的最表面由于充模压力较大,平行流动方向取向,但样条中部的玻
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