模压方式和工艺参数对GF/PP复合纤维织物层压板力学性能的影响

在不同的工艺参数下对玻璃纤维/聚丙烯纤维(GF/PP)复合纤维织物使用模压成型方式制成层压板,通过正交试验方法,研究模压温度、模压压力、保压时间对复合纤维织物GF/PP复合材料力学性能的影响。采用拉伸强度、弯曲强度、冲击强度作为评价GF/PP复合材料层压板的力学性能指标。结果表明:采用先制成预浸料再模压成型的方式制作的层压板的综合力学性能要优于直接将GF/PP复合纤维织物叠放在模具里通过模压成型制成层压板的力学性能。模压温度为210℃,模压压力为10 MPa,保压时间为20 min是采用GF/PP复合纤维织物制作连续纤维增强聚丙烯层压板的最佳工艺参数。

GF/PP复合纤维织物及其复合材料的研究进展

综述了现有GF/PP复合纤维织物的纺织工艺、成型工艺、影响GF/PP复合材料性能的因素和GF/PP复合材料的回收利用方式,最后对GF/PP复合纤维织物的研究方向进行了展望。

玻璃纤维/聚丙烯复合纤维纱拉挤成型过程

采用复合纤维纱拉挤制备连续玻璃纤维增强聚丙烯(GF/PP)热塑性型材,研究了复合纤维纱中PP树脂浸渍连续GF过程。以达西定律为理论基础,研究了影响径向浸渍速率的渗透率、压力、树脂流体黏度等参数随着纤维体积分数、拉挤成型模具结构参数、复合纱物性参数、成型温度的变化。在自主设计的试验线上制备了不同模具结构参数、不同成型温度下的拉挤型材样条,测试其孔隙率和机械性能,并对成型制品断面进行形态观察。实验结果的规律与理论模型分析相符,结果表明:在GF/PP复合纱拉挤过程中,在入模处对纱线施加张力有利于制品的浸渍均匀性;200℃~220℃的成型温度最有利于树脂的流动浸渍;成型模具热熔区壁面倾角对树脂向纤维束内部的浸渍过程是必要的。

连续玻璃纤维/聚丙烯热塑性复合材料拉挤成型中的工艺参数

采用复合纱拉挤方法制备连续玻璃纤维/聚丙烯(GF/PP)热塑性复合材料,研究了复合纱拉挤成型过程中模具温度及拉挤速度对GF/PP复合材料截面中心温度的影响。以傅里叶定律为理论基础,分析了拉挤过程中模腔内的瞬态传热过程;建立了工艺参数矩阵,通过有限元数值计算,预测了不同模具温度、拉挤速度下GF/PP复合材料截面中心的温度变化,优选了工艺参数组合。通过实验制备不同温度、不同拉挤速度的GF/PP复合材料,并进行弯曲模量测试及截面形貌观察。结果表明:在GF/PP复合纱拉挤过程中,拉挤速度不宜超过350 mm/min,模具熔融区温度设定应高于180℃;GF/PP复合材料在150℃-230℃-50℃成型温度、100 mm/min拉挤速度的工艺参数设定下获得最优的制品力学性能;在设定拉挤参数时,拉挤速度相较于熔融区温度更重要。