高性能PP/EVA/纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-31 21:50
為探求聚丙烯(PP)在工程塑料領(lǐng)域的更多應(yīng)用,選取蘆葦纖維、玄武巖纖維、硅灰石纖維、水鎂石纖維和碳纖維作為增強(qiáng)體,以提高PP低溫抗沖擊性能的PP/EVA為復(fù)配基體,制備了高性能PP/EVA/纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。本論文首先探究了EVA增韌PP的最佳配比,綜合考慮原料成本及材料性能,最終確定PP和EVA配比為4:1。當(dāng)添加配比為4:1時(shí),PP/EVA的沖擊強(qiáng)度達(dá)52.8KJ/m2,是PP沖擊強(qiáng)度的3倍,而拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別下降至PP的76.2%和70.7%。其次,探究了單獨(dú)添加纖維于PP/EVA基體中的最佳用量和種類。纖維用量30份為宜,力學(xué)性能測(cè)試優(yōu)化的無機(jī)纖維種類為玄武巖纖維和碳纖維。單獨(dú)添加玄武巖和碳纖維的PP/EVA復(fù)合材料與PP/EVA相比,PP/EVA/無機(jī)纖維復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度增長(zhǎng)率分別超過了49.2%和57.1%。最后,采用堿處理改性蘆葦纖維(記作AW)表面,利用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了堿處理?xiàng)l件:反應(yīng)溫度100℃,堿處理時(shí)間3h,堿濃度為10%。堿處理后纖維與基體PP/EVA的相容性得到提高。與添加未改性蘆葦纖維的PP/EVA復(fù)合材料相比,添加堿改性蘆葦纖維的PP/EV...
【文章來源】:大連工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PP/EVA/蘆葦纖維復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)
第二章 PP/EVA/單種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備與研究面相容性。由圖 2.6(c)可看到玄武巖纖維從 PP/EVA 中的撥出長(zhǎng)度變短,PP/EVA 中孔洞明顯減少,表明酸刻蝕后更有利于增加玄武巖纖維與 PP/EVA 復(fù)合材料的粘合力。圖 2.6 的 SEM 結(jié)果,進(jìn)一步證實(shí)了上述復(fù)合材料力學(xué)強(qiáng)度增加的結(jié)論。
(a) (b) (c)圖 2.6 PP/EVA/玄武巖纖維復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)Figure 2.6 The Microstructure of PP/EVA/ Basalt fiber composites(a)PP/EVA/X(×500);(b)PP/EVA/SiX(×500);(c)PP/EVA/SSiX(×500)從圖 2.7(a)可以看出,在斷面上有大量裸露的碳纖維,同時(shí)在基體上存在很多小孔,這說明碳纖維在未經(jīng)改性前與基體的相容性差。圖 2.7(b)是纖維經(jīng)改硅烷偶聯(lián)處理之后的斷面微觀,與 2.7(a)相比孔洞結(jié)構(gòu)顯著減少,且大部分纖維表面有樹脂包覆說明碳纖維與基體之間的相容性得到改善。圖 2.7(c)是經(jīng)酸刻蝕并偶聯(lián)改性碳纖在PP/EVA 中的分散狀況。從圖中可以看出,孔洞結(jié)構(gòu)出現(xiàn)幾率很小,與圖 2.7(a)相比大部分碳纖維被包埋在樹脂中,兩者間的粘結(jié)力增加,填充 SSiC 纖維與 PP/EVA 基體中的增強(qiáng)作用得到驗(yàn)證。
本文編號(hào):2950374
【文章來源】:大連工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PP/EVA/蘆葦纖維復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)
第二章 PP/EVA/單種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備與研究面相容性。由圖 2.6(c)可看到玄武巖纖維從 PP/EVA 中的撥出長(zhǎng)度變短,PP/EVA 中孔洞明顯減少,表明酸刻蝕后更有利于增加玄武巖纖維與 PP/EVA 復(fù)合材料的粘合力。圖 2.6 的 SEM 結(jié)果,進(jìn)一步證實(shí)了上述復(fù)合材料力學(xué)強(qiáng)度增加的結(jié)論。
(a) (b) (c)圖 2.6 PP/EVA/玄武巖纖維復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)Figure 2.6 The Microstructure of PP/EVA/ Basalt fiber composites(a)PP/EVA/X(×500);(b)PP/EVA/SiX(×500);(c)PP/EVA/SSiX(×500)從圖 2.7(a)可以看出,在斷面上有大量裸露的碳纖維,同時(shí)在基體上存在很多小孔,這說明碳纖維在未經(jīng)改性前與基體的相容性差。圖 2.7(b)是纖維經(jīng)改硅烷偶聯(lián)處理之后的斷面微觀,與 2.7(a)相比孔洞結(jié)構(gòu)顯著減少,且大部分纖維表面有樹脂包覆說明碳纖維與基體之間的相容性得到改善。圖 2.7(c)是經(jīng)酸刻蝕并偶聯(lián)改性碳纖在PP/EVA 中的分散狀況。從圖中可以看出,孔洞結(jié)構(gòu)出現(xiàn)幾率很小,與圖 2.7(a)相比大部分碳纖維被包埋在樹脂中,兩者間的粘結(jié)力增加,填充 SSiC 纖維與 PP/EVA 基體中的增強(qiáng)作用得到驗(yàn)證。
本文編號(hào):2950374
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