玻纤处理工艺对玻纤长度分布的影响

为了提高聚四氟乙烯(PTFE)基复合材料的力学性能,须在树脂基体中添加玻璃纤维作为增强材料。以玻璃纤维为研究对象,采用一种浆料粉碎设备,通过调节浆料质量分数、设备的转速和粉碎的时间,调控纤维的长度分布,采用鲍尔筛分仪表征纤维的长度分布,研究结果表明:随浆料质量分数的增加、转速的增加、处理时间的延长,截留率均出现先增大后减小的趋势,浆料质量分数、转速、处理时间三者之间两两存在交互作用,浆料质量分数与处理时间、浆料质量分数与转速的交互作用比转速与时间的交互作用更加显著。数据分析与拟合结果显示:浆料质量分数为12.5%、转速为750r/min、处理时间为35s时,预测截留率最高,连续开展多次验证性实验,该条件处理后150μm≤玻纤长度<2mm的截留率可以稳定达到(34.7±2)%,满足工艺使用要求。

增强尼龙中玻纤长度及其分布对性能的影响

以玻纤填充质量分数为30%玻纤增强尼龙6为例,分析和研究了玻璃纤维长度及其分布对增强尼龙6主要性能的影响。结果表明:玻璃纤维的平均长度越长,增强尼龙6的拉伸强度越大,但熔体流动速率下降;玻璃纤维的分布越均匀,缺口悬臂梁冲击强度越大;而弯曲模量与纤维最大长度成正比关系。

玻纤质量分数对长玻纤增强聚丙烯水驱动弹头辅助注塑管件的影响

分别以玻纤质量分数10%,20%,30%和40%的长玻纤增强聚丙烯(LGFRPP)材料制取一系列水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM)管件。探究了玻纤质量分数对玻纤断裂长度、纤维取向、壁厚以及耐压性的影响。结果表明,随着玻纤质量分数的增加,玻纤断裂长度在较长区间内占比降低;不同玻纤质量分数的W-PAIM制件在壁厚层的取向不同,水道层的玻纤沿流动方向取向较模壁层和中间层更好,当玻纤质量分数为10%与40%时,水道层玻纤取向度最好,玻纤质量分数为20%时,中间层取向最差,玻纤质量分数为30%时,模壁层的玻纤取向较好;随着玻纤质量分数的增加,WPAIM管件壁厚呈先增加后减小再增加的趋势;随着玻纤质量分数的增加,管件的耐压性先增加后减小最后又增加,当玻纤质量分数为20%时,耐压性最好。

超细玻纤的长度分布调控及其PTFE基复合材料力学性能

为了提高聚四氟乙烯(PTFE)基复合材料的力学性能,须在树脂基体中添加玻璃纤维作为增强材料。本文以超细玻璃纤维棉为研究对象,采用一种低速磨碎设备,通过调节设备的转速和磨碎的时间,调控棉状纤维的长度分布,采用鲍尔筛分仪表征纤维的长度分布,并与PTFE和陶瓷粉混合,制成短玻纤增强材料随机填充的PTFE基超薄复合片材。实验结果表明,以70 rpm、10 s的低速磨碎工艺条件制备的短玻纤长度分布适中,满足制备PTFE基复合材料的条件,在50目、100目、200目和400目筛网截留玻纤的质量分数分别为15.3wt%、20.8wt%、19.5wt%和14.6wt%,配置的纤维水浆料分散均匀无团聚体,制备的PTFE基复合材料的拉伸强度、拉伸模量和压缩模量分别提升至15.4 MPa、762 MPa和1232 MPa。

螺杆类型对玻纤增强液晶聚合物二次料流变及力学热学性能的影响

研究了挤出过程中螺杆类型的变化对玻纤增强液晶聚合物二次料(RLCP-6130)流变、力学、热学性能的影响。结果表明,采用长径比为30∶1、直径为30mm的单螺杆挤出,RLCP-6130的流变和热性能下降幅度最低,玻纤平均长度和力学性能下降幅度分别低于8.4%和7.6%。随着单螺杆长径比和直径的增加,复合材料在挤出过程的停留时间加长,受到的剪切作用也增加,材料的玻纤平均长度、力学和热学性能下降幅度增加。RLCP-6130采用双螺杆(L/D=30,Φ=30mm)挤出时,玻纤平均长度和力学性能下降幅度分别超过50%和21%,剪切黏度和热学性能也出现最大幅度的降低。

螺杆类型对玻纤增强阻燃聚己二酰丁二胺二次料力学和热学性能的影响

通过研究挤出过程中螺杆类型的变化对玻纤增强阻燃聚己二酰丁二胺二次料(RGFFRPA46)的玻纤长度、力学、热学性能的影响。结果说明,采用长径比为4.3∶1的单螺杆挤出后,RGFFRPA46的玻纤平均长度和力学性能下降幅度分别为4.4%和3.6%,热性能下降不明显。随着单螺杆长径比增加为40∶1,RGFFRPA46在挤出过程的停留时间加长,受到剪切作用增加,导致RGFFRPA46挤出后的玻纤平均长度、力学和热学性能下降幅度增加。当RGFFRPA46采用螺杆长径比30∶1、直径为30mm的双螺杆挤出后,其玻纤平均长度和力学性能下降幅度分别达到了33.2%和23%,并且热学性能降低幅度最大。

长玻纤增强聚丙烯制品性能预评价方法研究

建立了长玻纤增强聚丙烯制品性能预评价方法,通过测定不同位置的玻纤含量、玻纤保留长度分布及熔接痕强度等方法评价制品的综合性能。本方法直接体现了制件结构、模具结构及成型工艺条件对制件性能的影响,可以弥补普通长玻纤材料基础物性评价的不足,能够更加科学全面地对制品的性能进行预测,管控零部件测试风险。

注塑工艺对长玻纤增强聚丙烯材料性能的影响

采用不同模具温度、冷却时间、保压压力和背压压力注塑制备30%(质量分数)长玻纤增强聚丙烯(PP-LGF30)材料样条。通过力学性能测试对比,结合宏观及微观观察分析不同注塑工艺对PP-LGF30材料注塑样条的影响。结果表明:模具温度和冷却时间对PP-LGF30材料性能基本无影响,保压压力为50 MPa、背压压力为15 MPa时,PP-LGF30材料性能表现最佳;保压压力过低会导致样条内部出现空洞,样条致密度不足形成弱环,从而影响材料性能;背压压力过低会导致样条中玻纤残余长度过长,玻纤在样条中分布不均匀,背压压力过高则会导致样条中玻纤残余长度偏短,玻纤的增强作用被削弱,从而影响材料性能。

长玻纤增强聚丙烯流体辅助注塑管件的工艺影响

采用气体辅助注塑工艺(GAIM)、气体驱动弹头辅助注塑工艺(G-PAIM)、水辅助注塑工艺(WAIM)和水驱动弹头辅助注塑工艺(W-PAIM)这4种工艺方法成型长玻纤增强聚丙烯(LGFR-PP)流体辅助注塑管件,对比研究各工艺方法对管件壁厚、玻纤断裂长度及玻纤取向的影响。结果表明:W-PAIM工艺管件壁厚最薄且壁厚均匀性最好,GAIM工艺管件壁厚最厚且壁厚均匀性最差;G-PAIM比WAIM管件壁厚均匀性更好,但WAIM管件壁厚更薄;4种工艺方法中玻纤断裂长度呈不均匀分布,平均玻纤断裂长度WAIM>GAIM>WPAIM>G-PAIM,弹头的引入使玻纤断裂作用加剧,玻纤断裂长度更短;G-PAIM、WAIM和W-PAIM工艺中玻纤沿流动方向取向度由近模壁层到中间层再到近流道层呈现逐渐升高的趋势,GAIM玻纤取向杂乱无章;各工艺管件玻纤取向程度W-PAIM>WAIM>G-PAIM>GAIM。

注塑工艺对LGFPP力学性能的影响

研究了注塑工艺对长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)力学性能的影响。结果表明:螺杆转速对LGFPP玻纤残余长度(L_(GF))和力学性能影响非常大,随着螺杆转速的增加,L_(GF)值下降,最终稳定在1.49 mm;拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均随着螺杆转速的增加先上升后下降,当螺杆转速为60 r/min时,拉伸强度达到105 MPa,冲击强度和弯曲强度分别为28kJ/m^2和180 MPa;背压对LGFPP的力学性能也有一定影响,但程度远小于螺杆转速的。

注塑工艺参数对长玻纤增强PA66复合材料力学性能的影响

研究了注塑工艺参数对长玻纤增强PA66(LGF-PA66)复合材料力学性能和玻纤残余长度的影响。运用非连续纤维增强复合材料的拉伸强度和冲击强度模型来解释实验结果,并建立了工艺参数与LGF-PA66力学性能的关系曲线。结果表明:注塑工艺参数决定了玻纤的残余长度和取向,进而影响了LGF-PA66复合材料的力学性能。