與熱塑性聚合物相比,熱致液晶聚合物(TLCP)具有更低的黏度和更高的結(jié)晶度,以及更好的力學性能,有望用于增強竹塑復合材料(BPC)。利用不同質(zhì)量分數(shù)的熱致液晶聚合物(對羥基苯甲酸/2-羥基-6-萘甲酸共聚酯,HBA/HNA)作為增強相,馬來酸酐接枝聚丙烯作為界面相容劑,通過熔融共混增強等規(guī)聚丙烯(PP),并以增強PP作為基體制備了竹粉質(zhì)量分數(shù)為55%的BPC。通過力學測試、動態(tài)力學分析、差熱分析、X射線衍射、蠕變分析、熱重分析和熱機械分析等方法,研究了HBA/HNA對BPC力學性能、結(jié)晶行為、蠕變行為和熱穩(wěn)定性的影響。結(jié)果顯示,當HBA/HNA質(zhì)量分數(shù)為PP質(zhì)量的3%時,BPC的沖擊強度和彎曲強度分別提高了35%和10%,而過高的HBA/HNA質(zhì)量分數(shù)會降低增強效果。HBA/HNA未改變PP基體的晶型,但顯著提高了PP的結(jié)晶溫度、結(jié)晶速率和結(jié)晶度。剛性HBA/HNA限制了PP基體分子鏈的運動、滑移和取向,從而提高了30℃時BPC的抗蠕變能力。HBA/HNA的加入降低了BPC在30～60℃時厚度方向上的線性熱膨脹系數(shù)和熱膨脹率,提高了BPC的熱穩(wěn)定性。因此,通過HBA/HNA改性PP是提...

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【部分圖文】：

圖1 BPC的沖擊強度

BPC的沖擊強度見圖1。由圖1可知，與對照組相比，HBA/HNA加入后，BPC的沖擊強度有較大的提高，BPC3和BPC6的沖擊強度提高了約35%，當HBA/HNA質(zhì)量分數(shù)為9%時，HBA/HNA的增強效果略有下降。這表明HBA/HNA可以有效提高BPC的韌性，但HBA/HNA質(zhì)量....

圖2 BPC的X射線衍射圖譜

BPC的X射線衍射圖譜見圖2。由圖2可知，所有BPC的衍射吸收峰值均為14.1°，16.8°，18.7°，21.1°和21.8°，屬于典型的α晶型PP[19]。HBA/HNA加入后，BPC的X射線衍射圖譜并沒有出現(xiàn)新的吸收峰，這表明HBA/HNA沒有改變PP基體的晶體結(jié)構(gòu)。2.3....

圖3 BPC的蠕變-恢復曲線圖

蠕變行為是復合材料在各種工程應用中最關(guān)鍵的物理性能之一。BPC的總?cè)渥儜冇煽苫謴偷膹椥詰兒退苄詰兘M成，塑性應變可引起殘余變形。BPC的蠕變-恢復曲線圖見圖3。由圖3可知，HBA/HNA加入后，BPC在30℃時蠕變程度明顯降低，這是由于HBA/HNA限制了PP基體分子鏈的運動....

圖4 BPC的儲能模量(a)、損耗模量(b)和損耗因子(c)

損耗因子(tanδ)是損耗模量和儲能模量的比值，用來評估材料的黏彈性響應。復合材料的tanδ在0℃時出現(xiàn)峰值，之后隨溫度升高而增加(圖4c)，這表明復合材料的黏性行為越來越明顯。0℃左右的峰對應PP的β峰(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg)，另兩個重要的峰(γ和α峰)分別出現(xiàn)在-80和100℃....

本文編號：4042500