聚丙烯填充中空玻璃微珠輕質(zhì)復(fù)合材料的研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-24 22:40
聚丙烯(PP)由于其強(qiáng)度高,易成型等優(yōu)異性能的特點(diǎn),常被用來(lái)制作汽車(chē)保險(xiǎn)杠。隨著新能源汽車(chē)和汽車(chē)輕量化目標(biāo)的提出,需要對(duì)汽車(chē)整體進(jìn)行減重,對(duì)于汽車(chē)保險(xiǎn)杠而言,填充無(wú)機(jī)剛性粒子對(duì)PP進(jìn)行改性是最為常見(jiàn)的手段,降低復(fù)合材料密度,同時(shí)保證強(qiáng)度韌性保持在一定水平。本課題選用中空玻璃微珠(HGB)作為填充劑,HGB是一種新型的無(wú)機(jī)非金屬材料,密度在0.20-0.60g/cm3之間,添加人工合成的新型低密度HGB有利于實(shí)現(xiàn)降低密度的目標(biāo),課題主要研究PP填充HGB和POE進(jìn)行改性實(shí)驗(yàn),分析HGB在復(fù)合材料基體中的破損情況,不同配方、加工工藝得到的試樣的力學(xué)性能,研究HGB和POE對(duì)復(fù)合材料密度和力學(xué)性能的影響,HGB球體破損原因,主要結(jié)論如下:(1)采用不同的工藝流程(一步法和兩步法)和加工工藝條件注塑成型PP/HGB復(fù)合材料,通過(guò)觀察斷口的電鏡圖,分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑預(yù)處理的HGB能與PP基體之間界面結(jié)合良好,經(jīng)兩步法成型的試樣中HGB在PP基體中分散均勻,不會(huì)出現(xiàn)明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。HGB破碎主要發(fā)生在雙螺桿擠出機(jī)和注塑機(jī)機(jī)筒末段。(2)本課題選用聚烯烴彈性體(POE)作為增韌劑提高復(fù)合材料沖擊強(qiáng)...
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 HGB的特性及應(yīng)用
1.2.1 傳統(tǒng)HGB與人工合成HGB性能的研究
1.2.2 HGB的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3 聚丙烯的特性及在汽車(chē)中的應(yīng)用
1.4 HGB改性PP的研究進(jìn)展
1.4.1 PP/HGB改性材料的配方研究
1.4.2 HGB填充改性PP工藝路線(xiàn)的研究
1.4.2.1 HGB處理方法的研究
1.4.2.2 PP/HGB復(fù)合材料制備工藝的研究
1.4.2.3 PP/HGB發(fā)泡工藝的研究
1.5 研究部分
1.5.1 論文選題的立論,目的和意義
1.5.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
1.5.3 本課題的創(chuàng)新之處
第二章 實(shí)驗(yàn)配方、儀器、方案及測(cè)試
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.1 PP原料的選擇
2.1.2 HGB的選擇
2.1.3 偶聯(lián)劑的選擇
2.1.4 增韌劑的選擇
2.1.5 相容劑的選擇
2.1.6 發(fā)泡劑的選擇
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 性能測(cè)試方法
2.3.1 拉伸強(qiáng)度
2.3.2 彎曲強(qiáng)度
2.3.3 沖擊強(qiáng)度
2.4 泡孔形態(tài)的表征
2.5 HGB破損率的表征
2.6 HGB預(yù)處理工藝
2.7 PP混合工藝
第三章 HGB改性PP性能及其機(jī)理的研究
3.1 工藝路線(xiàn)對(duì)PP/HGB材料影響的研究
3.1.1 一步法注射成型
3.1.2 PP/HGB兩步法注塑成型
3.1.2.1 KH550預(yù)處理后先造粒后注塑
3.1.2.2 注塑機(jī)塑化造粒后成型
3.1.3 排氣口喂入HGB造粒法的研究
3.2 HGB在加工過(guò)程中破碎歷程的研究
3.3 注塑機(jī)工藝參數(shù)對(duì)PP/HGB改性材料力學(xué)性能的影響
3.3.1 機(jī)筒溫度
3.3.2 注射壓力
3.3.3 螺桿轉(zhuǎn)速
3.4 注塑機(jī)噴嘴參數(shù)對(duì)復(fù)合材料性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 POE對(duì)PP/HGB復(fù)合材料增韌改性的研究
4.1 POE對(duì)增韌改性試樣的影響
4.2 相容劑對(duì)增韌改性試樣的影響
4.3 HGB對(duì)增韌改性試樣的影響
4.4 高填充體系造粒對(duì)增韌改性試樣的影響
4.5 本章小節(jié)
第五章 PP/HGB/POE三元復(fù)合材料發(fā)泡成型研究
5.1 發(fā)泡劑對(duì)發(fā)泡試樣性能的影響
5.2 HGB對(duì)發(fā)泡成型試樣性能的影響
5.3 POE對(duì)發(fā)泡試樣性能的影響
5.4 注塑參數(shù)對(duì)發(fā)泡試樣性能的影響
5.4.1 機(jī)筒溫度對(duì)發(fā)泡成型的影響
5.4.2 注射速率對(duì)發(fā)泡成型的影響
5.4.3 注射壓力對(duì)發(fā)泡成型的影響
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 全文總結(jié)
6.2 后續(xù)有待研究的內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件
本文編號(hào):3822420
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 HGB的特性及應(yīng)用
1.2.1 傳統(tǒng)HGB與人工合成HGB性能的研究
1.2.2 HGB的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3 聚丙烯的特性及在汽車(chē)中的應(yīng)用
1.4 HGB改性PP的研究進(jìn)展
1.4.1 PP/HGB改性材料的配方研究
1.4.2 HGB填充改性PP工藝路線(xiàn)的研究
1.4.2.1 HGB處理方法的研究
1.4.2.2 PP/HGB復(fù)合材料制備工藝的研究
1.4.2.3 PP/HGB發(fā)泡工藝的研究
1.5 研究部分
1.5.1 論文選題的立論,目的和意義
1.5.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
1.5.3 本課題的創(chuàng)新之處
第二章 實(shí)驗(yàn)配方、儀器、方案及測(cè)試
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.1 PP原料的選擇
2.1.2 HGB的選擇
2.1.3 偶聯(lián)劑的選擇
2.1.4 增韌劑的選擇
2.1.5 相容劑的選擇
2.1.6 發(fā)泡劑的選擇
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 性能測(cè)試方法
2.3.1 拉伸強(qiáng)度
2.3.2 彎曲強(qiáng)度
2.3.3 沖擊強(qiáng)度
2.4 泡孔形態(tài)的表征
2.5 HGB破損率的表征
2.6 HGB預(yù)處理工藝
2.7 PP混合工藝
第三章 HGB改性PP性能及其機(jī)理的研究
3.1 工藝路線(xiàn)對(duì)PP/HGB材料影響的研究
3.1.1 一步法注射成型
3.1.2 PP/HGB兩步法注塑成型
3.1.2.1 KH550預(yù)處理后先造粒后注塑
3.1.2.2 注塑機(jī)塑化造粒后成型
3.1.3 排氣口喂入HGB造粒法的研究
3.2 HGB在加工過(guò)程中破碎歷程的研究
3.3 注塑機(jī)工藝參數(shù)對(duì)PP/HGB改性材料力學(xué)性能的影響
3.3.1 機(jī)筒溫度
3.3.2 注射壓力
3.3.3 螺桿轉(zhuǎn)速
3.4 注塑機(jī)噴嘴參數(shù)對(duì)復(fù)合材料性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 POE對(duì)PP/HGB復(fù)合材料增韌改性的研究
4.1 POE對(duì)增韌改性試樣的影響
4.2 相容劑對(duì)增韌改性試樣的影響
4.3 HGB對(duì)增韌改性試樣的影響
4.4 高填充體系造粒對(duì)增韌改性試樣的影響
4.5 本章小節(jié)
第五章 PP/HGB/POE三元復(fù)合材料發(fā)泡成型研究
5.1 發(fā)泡劑對(duì)發(fā)泡試樣性能的影響
5.2 HGB對(duì)發(fā)泡成型試樣性能的影響
5.3 POE對(duì)發(fā)泡試樣性能的影響
5.4 注塑參數(shù)對(duì)發(fā)泡試樣性能的影響
5.4.1 機(jī)筒溫度對(duì)發(fā)泡成型的影響
5.4.2 注射速率對(duì)發(fā)泡成型的影響
5.4.3 注射壓力對(duì)發(fā)泡成型的影響
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 全文總結(jié)
6.2 后續(xù)有待研究的內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
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研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介
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