【摘要】：扁平玻璃纖維是一種有一定厚寬比橫截面的特種玻璃纖維,其對(duì)工程塑料有增強(qiáng)作用。本文采用扁平玻璃纖維增強(qiáng)PA9T樹脂,研究其對(duì)PA9T力學(xué)性能、加工性能等的影響,并與普通玻璃纖維的增強(qiáng)進(jìn)行對(duì)比,再采用硅灰石對(duì)其優(yōu)選配方的翹曲性能進(jìn)行改善。本文先探究了扁平玻璃纖維增強(qiáng)PA9T復(fù)合材料的力學(xué)性能、流動(dòng)性、翹曲形變量以及結(jié)晶性能。結(jié)果表明,扁平玻璃纖維添加量為55wt%時(shí),PA9T復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度最優(yōu),達(dá)243.5 MPa,添加量為65wt%時(shí),彎曲強(qiáng)度和缺口沖擊性能最優(yōu),為328.4 MPa,缺口沖擊為23.5 kJ/m~2,55wt%扁平玻璃纖維增強(qiáng)PA9T復(fù)合材料的翹曲形變量?jī)H為1.0mm;扁平玻璃纖維增強(qiáng)PA9T復(fù)合材料非牛頓指數(shù)n為0.56,流動(dòng)活化能△E為123.6kJ/mol,表現(xiàn)出較普通玻璃纖維增強(qiáng)PA9T復(fù)合材料更優(yōu)良的流動(dòng)性能。結(jié)合材料拉伸斷面的SEM照片分析,扁平玻璃纖維增強(qiáng)PA9T復(fù)合材料性能優(yōu)于普通玻璃纖維增強(qiáng)PA9T復(fù)合材料主要?dú)w因于,扁平玻璃纖維在PA9T樹脂中分散的較普通玻璃纖維更均勻,取向更一致。再添加2~6wt%硅灰石至55wt%扁平玻璃纖維增強(qiáng)PA9T體系中,用于降低制品的翹曲形變量。研究表明,添加6wt%硅灰石,制品的翹曲形變量由1.00 mm降低至0.80mm。2wt%硅灰石可使加工平衡轉(zhuǎn)矩由9.85N·m降低至7.89N.m,利于材料加工性能,并進(jìn)一步提升9.0%的結(jié)晶度。但對(duì)于55wt%扁平玻璃纖維增強(qiáng)PA9T復(fù)合材料的力學(xué)性能有輕微的降低,SEM照片分析其原因?yàn)楣杌沂cPA9T樹脂界面粘結(jié)較弱。
【圖文】：

圖 1-1 PA9T 樹脂的合成般的全脂肪鏈結(jié)構(gòu)的 PA 樹脂分子鏈柔性優(yōu)良，，成型品結(jié)晶化程度高、且韌 PA 樹脂也因分子鏈較柔，導(dǎo)致其玻璃化溫度低，例如常見的 PA6 玻璃化60℃，耐熱性能欠佳。PA9T 樹脂采用對(duì)苯二甲酸來替代脂肪族羧酸，避免入而導(dǎo)致的加工性能惡化（例如二元胺碳原子數(shù)為 6 且重復(fù)單元中具有一6T，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高達(dá) 125℃，熔點(diǎn)高到 370℃，超過了其 350℃的熱兼具了 90℃的高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和 260℃合適的熔融溫度。 PA9T 樹脂的性能1）吸水性酰胺因其含有較強(qiáng)極性的酰胺鍵，往往被認(rèn)為易吸水的聚合物。但 PA9T單元中較長(zhǎng)的非極性碳鏈與低添加量的酰胺鍵，PA9T 樹脂是目前聚酰胺的品種，其吸水率僅為 0.17％，僅常見的 PA6（3.5%）的 1/20、PA46(1.8

圖 1-2 纖維增強(qiáng)機(jī)理的示意圖結(jié)合理論[7]料和纖維的化學(xué)成分不同，且通常情況下為性質(zhì)相差較與纖維的界面成為決定纖維增強(qiáng)材料性能好壞的關(guān)鍵。態(tài)和兩種材料的浸潤(rùn)性是形成界面的基礎(chǔ)。在形成界面作用結(jié)果，纖維和基體材料之間，主要由物理作用或化態(tài)決定了界面層的性質(zhì)。界面層存在如下界面效應(yīng)：不連續(xù)效應(yīng)，界面處物理性所受到力分散給增強(qiáng)相；阻斷效應(yīng)，材料受力時(shí)界面可導(dǎo)效應(yīng)，增強(qiáng)相可誘導(dǎo)基體產(chǎn)生高彈性等。復(fù)合材料的進(jìn)而影響復(fù)合材料的整體力學(xué)性能，因此界面的結(jié)合理種理論包括：機(jī)械結(jié)合理論，一般認(rèn)為纖維的表面越粗
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB332;TQ327.1

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本文編號(hào)：2671331