本文關(guān)鍵詞：玻纖增強(qiáng)改性工藝及螺桿組合研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京化工大學(xué)》 2012年

玻纖增強(qiáng)改性工藝及螺桿組合研究

蔣兆寅  

【摘要】：玻璃纖維（GF）增強(qiáng)熱塑性塑料是一種質(zhì)輕高強(qiáng)、具有極高性價比的復(fù)合材料，該材料已在各個工業(yè)部門中得到了廣泛應(yīng)用，，并且具有極大的發(fā)展空間和極好的發(fā)展前景。在復(fù)合材料中，纖維的含量、長度、分散狀況以及纖維與基體間的界面結(jié)合能力，都對最終制品的力學(xué)性能有重大影響，而這些因素又取決于體系組分配比，以及所用的加工設(shè)備和加工工藝。本文將從體系配方、加工設(shè)備和加工工藝三方面入手，選擇玻纖增強(qiáng)尼龍66（PA66）和玻纖增強(qiáng)聚苯醚（PPO）兩個體系，研究各因素對玻纖長度、玻纖在基體中的分散以及制品性能的影響規(guī)律。 1.本文通過實(shí)驗研究了GF含量對GF長度及制品性能的影響，并確定了相對較優(yōu)的GF質(zhì)量分?jǐn)?shù)：尼龍體系最優(yōu)含量在30%左右，而聚苯醚體系則在20~23%之間。通過實(shí)驗對比為體系選擇了合適的增韌材料并確定了其最優(yōu)配比：GF/PA66體系選擇馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物彈性體（POE-g-MAH）,其與PA66的最優(yōu)配比為1:6，GF/PPO體系為高抗沖聚苯乙烯（HIPS），其與聚苯醚的最優(yōu)配比為55:45。本文還研究了相容劑的使用對界面結(jié)合及制品力學(xué)性能的影響，GF/PA66體系使用馬來酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH），聚苯醚體系使用馬來酸酐接枝聚苯醚（PPO-g-MAH），研究發(fā)現(xiàn)相容劑的使用能有效改善界面結(jié)合能力，從而提高制品的性能。 2.本課題針對GF加入后的混合段螺桿構(gòu)型，設(shè)計了不同的螺桿組合，重點(diǎn)研究了螺桿構(gòu)型對殘余GF長度，GF分散性好壞，以及制品性能的影響，并通過停機(jī)取樣，研究了GF長度及其分布沿螺桿軸向擠出方向的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)減小GF加入后螺桿的剪切強(qiáng)度有助于提高殘余GF長度，但不易過小，否則會導(dǎo)致GF分散能力下降，使得材料綜合性能的下降；適當(dāng)?shù)匾敕聪螨X形盤元件ZME有利于GF長度的保持及GF的分散；將剪切混合元件分開交叉布置，能提高螺桿的輸送能力，有利于GF長度的保持；GF加入擠出機(jī)后被切斷打散，沿螺桿軸向擠出方向長度逐漸下降，長度分布逐漸變窄，且當(dāng)GF通過剪切混合元件時長度和長度分布指數(shù)的下降幅度較大。 3.本文還對加工工藝條件及工藝參數(shù)進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，在制備增強(qiáng)粒料時擠出機(jī)的喂料速度和螺桿轉(zhuǎn)速主要控制體系中的GF含量。實(shí)驗還研究了擠出溫度對GF長度及制品性能的影響，確定了最優(yōu)的擠出溫度，兩體系均為275℃。實(shí)驗還研究了工藝條件對GF長度及力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明，排氣效果不好會導(dǎo)致增強(qiáng)制品性能的下降，而GF在加入前進(jìn)行預(yù)熱，能得到更好地浸潤，有利于提高GF長度，從而提高力學(xué)性能。 4.本文還通過兩體系之間的對比，研究了黏度不同的體系在進(jìn)行增強(qiáng)改性時的異同，研究發(fā)現(xiàn)在黏度較大的體系中，最佳纖維含量相對較低，殘余纖維長度相對較短，纖維的分散狀況相對較差。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TQ327.1
【目錄】：

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