纏繞成型用竹、麻纖維增強(qiáng)聚丙烯預(yù)浸帶的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-24 20:40
纏繞成型是將浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維或者布帶,按照一定規(guī)律纏繞在芯模上,然后固化脫模成為制品的工藝過程,其具有生產(chǎn)效率高、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、精度高等優(yōu)勢(shì)。纏繞成型常以熱固性樹脂基體和人工合成纖維為原料,然而天然纖維來源廣泛、價(jià)格低廉、節(jié)能環(huán)保且具有較佳的比強(qiáng)度、比模量,目前在大多數(shù)研究已經(jīng)證明,天然纖維具有替代人工合成纖維的潛力。熱塑性樹脂相對(duì)熱固性樹脂具有耐損傷、耐沖擊、耐化學(xué)和溶劑、保存期長(zhǎng)、儲(chǔ)存成本低、可焊接和可回收等優(yōu)點(diǎn)。本文選取麻、竹纖維作為聚丙烯(PP)的增強(qiáng)體制備熱塑性預(yù)浸帶,提出在兼顧PP基體自身力學(xué)強(qiáng)度的前提下,采取高熔融指數(shù)的PP解決熱塑性樹脂黏度大難浸漬的問題;并采用漆酶和堿處理纖維以提高樹脂基體與天然纖維的相容性。此外,自主研發(fā)的預(yù)制卷工藝可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)天然纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的制備。通過考察物理力學(xué)性能、流變性能、熱性能和化學(xué)特性等系統(tǒng)地研究了新型預(yù)浸帶的制備工藝與成型原理,并進(jìn)行了理論模型分析。論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1.通過纖維改性和PP基體優(yōu)化提高黃麻纖維/PP預(yù)浸帶性能的研究針對(duì)生物質(zhì)纖維與熱塑性樹脂相容性差、熱塑性樹脂熔體粘度大難以滲透到纖維繩內(nèi)部的問題,采用...
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:115 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2竹材結(jié)構(gòu)及竹纖維形態(tài)??Fig.?1-2?Bamboo?structure?and?bamboo?fiber?morphology??
圖1-3濕法纏繞工藝流程??Fig.?1?-3?The?wet?winding?process??
塑料)的拉伸??性能測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)制備啞鈴型試件,尺寸為長(zhǎng)115mm,寬度19毫米,窄部分寬度為6??毫米,1.5毫米厚。每個(gè)配方至少測(cè)試了?8?jìng)€(gè)樣品。??黃麻捻繩/PP預(yù)浸帶的環(huán)向拉伸性能??將預(yù)浸帶裁成244mm長(zhǎng),收尾相接,重疊部分5mm,然后熱壓焊接成環(huán)形試件,??直徑為76毫米,10毫米寬,1.5毫米厚。根據(jù)ASTM?D2290-16?(塑料或增強(qiáng)塑料管的??環(huán)向抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法),放在自制的兩個(gè)半圓盤上,在CMT5504型機(jī)電萬能試??驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行測(cè)定。環(huán)形拉伸夾具如圖2-2所示。加載速度是0.015?DN(DN為管道的公稱??直徑)毫米/分鐘。每個(gè)配方測(cè)試5個(gè)樣品。??環(huán)形抗拉強(qiáng)度0)計(jì)算如下:??a=F/?(bt)?2-3??其中,F為最大或拉脫載荷(kN);??辦為樣品寬度,^為樣品厚度,(況)即為樣品斷裂面初始橫截面積(m2)。??m??圖2-2環(huán)形拉伸夾具??Fig.?2-2?Hoop?tensile?clamp??2.2_4.6短期蛹變性能分析??采用TA?Q800動(dòng)態(tài)機(jī)械力學(xué)分析儀(TA?Instruments,USA)測(cè)試黃麻捻繩/PP預(yù)浸??帶的短期蠕變性能。選擇Creep模式測(cè)試,試樣尺寸為20x6?xlmm3,測(cè)試夾具為薄膜??拉伸,等溫條件下施加2MPa的應(yīng)力,加載載荷時(shí)間為30min,釋放載荷時(shí)間為??30mim分別在30°C條件下進(jìn)行等溫蠕變測(cè)試。??-20?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]經(jīng)墊襯法修復(fù)后鑄鐵管道接口力學(xué)性能試驗(yàn)[J]. 鐘紫藍(lán),王書銳,甄立斌,李立云,侯本偉,韓俊艷. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]可降解天然黃麻纖維素膜的制備及性能[J]. 徐芳,趙兵,李萌萌,張晴文,王世賢,劉麗芳. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[3]壁厚對(duì)9%Cr熱強(qiáng)鋼管局部焊后熱處理溫度場(chǎng)的影響[J]. 韓宇,王學(xué),胡磊,孫松濤,陳東旭. 金屬熱處理. 2019(03)
[4]鋼襯鋼筋鋼纖維混凝土壓力管道非線性有限元分析[J]. 楊帛臻,吳海林,劉亞楠. 水電能源科學(xué). 2019(03)
[5]竹塑復(fù)合材料界面改性研究現(xiàn)狀及展望[J]. 胡玉安,何梅,宋偉,胡小霞,陳政豪,張雙保. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]竹纖維組合形態(tài)對(duì)竹纖維/聚丙烯復(fù)合材料性能的影響[J]. 唐啟恒,程海濤,王戈,郭文靜. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2019(11)
[7]纖維含量對(duì)麻纖維復(fù)合材料力學(xué)和振動(dòng)阻尼性能的影響[J]. 何莉萍,皮超雄,陳大川,譚博歡,張邦基,袁劍民,李偉. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(12)
[8]竹纖維在紡織品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 黃梅花,程浩南,毛寧. 產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2018(12)
[9]黃麻纖維酶促接枝疏水化改性及其增強(qiáng)PLA復(fù)合材料研究[J]. 孟秋杰,王維明,董愛學(xué),胡玲玲,錢紅飛. 化工新型材料. 2018(S1)
[10]混雜工藝對(duì)椰殼-大麻/聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J]. 楊莉,王孝鋒,鄒梨花,徐珍珍. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2019(09)
碩士論文
[1]汽車用黃麻纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 郭博淵.吉林大學(xué) 2016
[2]竹原纖維及其單向連續(xù)增強(qiáng)復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 張青菊.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[3]竹粉/聚丙烯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 朱小龍.西南石油大學(xué) 2015
[4]汽車前地板復(fù)合材料RTM工藝及結(jié)構(gòu)模態(tài)研究[D]. 郭嘉琳.東華大學(xué) 2014
本文編號(hào):3049916
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:115 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2竹材結(jié)構(gòu)及竹纖維形態(tài)??Fig.?1-2?Bamboo?structure?and?bamboo?fiber?morphology??
圖1-3濕法纏繞工藝流程??Fig.?1?-3?The?wet?winding?process??
塑料)的拉伸??性能測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)制備啞鈴型試件,尺寸為長(zhǎng)115mm,寬度19毫米,窄部分寬度為6??毫米,1.5毫米厚。每個(gè)配方至少測(cè)試了?8?jìng)€(gè)樣品。??黃麻捻繩/PP預(yù)浸帶的環(huán)向拉伸性能??將預(yù)浸帶裁成244mm長(zhǎng),收尾相接,重疊部分5mm,然后熱壓焊接成環(huán)形試件,??直徑為76毫米,10毫米寬,1.5毫米厚。根據(jù)ASTM?D2290-16?(塑料或增強(qiáng)塑料管的??環(huán)向抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法),放在自制的兩個(gè)半圓盤上,在CMT5504型機(jī)電萬能試??驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行測(cè)定。環(huán)形拉伸夾具如圖2-2所示。加載速度是0.015?DN(DN為管道的公稱??直徑)毫米/分鐘。每個(gè)配方測(cè)試5個(gè)樣品。??環(huán)形抗拉強(qiáng)度0)計(jì)算如下:??a=F/?(bt)?2-3??其中,F為最大或拉脫載荷(kN);??辦為樣品寬度,^為樣品厚度,(況)即為樣品斷裂面初始橫截面積(m2)。??m??圖2-2環(huán)形拉伸夾具??Fig.?2-2?Hoop?tensile?clamp??2.2_4.6短期蛹變性能分析??采用TA?Q800動(dòng)態(tài)機(jī)械力學(xué)分析儀(TA?Instruments,USA)測(cè)試黃麻捻繩/PP預(yù)浸??帶的短期蠕變性能。選擇Creep模式測(cè)試,試樣尺寸為20x6?xlmm3,測(cè)試夾具為薄膜??拉伸,等溫條件下施加2MPa的應(yīng)力,加載載荷時(shí)間為30min,釋放載荷時(shí)間為??30mim分別在30°C條件下進(jìn)行等溫蠕變測(cè)試。??-20?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]經(jīng)墊襯法修復(fù)后鑄鐵管道接口力學(xué)性能試驗(yàn)[J]. 鐘紫藍(lán),王書銳,甄立斌,李立云,侯本偉,韓俊艷. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]可降解天然黃麻纖維素膜的制備及性能[J]. 徐芳,趙兵,李萌萌,張晴文,王世賢,劉麗芳. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[3]壁厚對(duì)9%Cr熱強(qiáng)鋼管局部焊后熱處理溫度場(chǎng)的影響[J]. 韓宇,王學(xué),胡磊,孫松濤,陳東旭. 金屬熱處理. 2019(03)
[4]鋼襯鋼筋鋼纖維混凝土壓力管道非線性有限元分析[J]. 楊帛臻,吳海林,劉亞楠. 水電能源科學(xué). 2019(03)
[5]竹塑復(fù)合材料界面改性研究現(xiàn)狀及展望[J]. 胡玉安,何梅,宋偉,胡小霞,陳政豪,張雙保. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]竹纖維組合形態(tài)對(duì)竹纖維/聚丙烯復(fù)合材料性能的影響[J]. 唐啟恒,程海濤,王戈,郭文靜. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2019(11)
[7]纖維含量對(duì)麻纖維復(fù)合材料力學(xué)和振動(dòng)阻尼性能的影響[J]. 何莉萍,皮超雄,陳大川,譚博歡,張邦基,袁劍民,李偉. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(12)
[8]竹纖維在紡織品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 黃梅花,程浩南,毛寧. 產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2018(12)
[9]黃麻纖維酶促接枝疏水化改性及其增強(qiáng)PLA復(fù)合材料研究[J]. 孟秋杰,王維明,董愛學(xué),胡玲玲,錢紅飛. 化工新型材料. 2018(S1)
[10]混雜工藝對(duì)椰殼-大麻/聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J]. 楊莉,王孝鋒,鄒梨花,徐珍珍. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2019(09)
碩士論文
[1]汽車用黃麻纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 郭博淵.吉林大學(xué) 2016
[2]竹原纖維及其單向連續(xù)增強(qiáng)復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 張青菊.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[3]竹粉/聚丙烯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 朱小龍.西南石油大學(xué) 2015
[4]汽車前地板復(fù)合材料RTM工藝及結(jié)構(gòu)模態(tài)研究[D]. 郭嘉琳.東華大學(xué) 2014
本文編號(hào):3049916
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