聚丙烯的增强改性及其阻燃性能研究

以聚丙烯为基料,以短切玻璃纤维为增强材料,以多聚磷酸铵为阻燃剂,通过熔融共混加工得到了一种复合材料。探索了不同短切玻璃纤维和多聚磷酸铵用量对复合材料力学和阻燃性能的影响。结果表明,当短切玻璃纤维用量为14质量份、多聚磷酸铵用量为20质量份时,复合材料的拉伸强度可达39.4 MPa、弯曲模量和弯曲强度可达3 512、52.7 MPa,悬臂梁冲击强度可达8.2 kJ·m^(-2),并且复合材料的极限氧指数可达29,垂直燃烧可达V-0级别,即复合材料具有良好的强度和阻燃性能。

环氧模塑料中导热通道的构造与导热性能

以低密度聚乙烯(LDPE)为原料,添加不同含量的高导热氮化硅陶瓷颗粒和短切玻璃纤维,熔融挤出不同直径的Si3N4/LDPE杆料。采用热模压法制备了环氧模塑料(EMC)。研究了杆料直径、陶瓷填充量对EMC导热性能、介电性能的影响。结果表明:在相同填充量下,杆料直径越大,样品热导率越大;5mm含玻纤杆料φ(填充量)为40%,热导率高达2.1W/(m·K)。样品的εr随杆料填充量的增大而显著减小,φ5mm含玻纤杆料填充量为40%时降至最低,为3.25(1MHz)。

玻璃纤维短切刀具结构参数和材料的优化研究

玻璃纤维短切原丝的生产因对于专用刀具研究不足而生产效率低下、生产成本高.为了改变这一现状,对玻璃纤维短切专用刀具进行研究.首先基于玻璃纤维的特性提出了玻璃纤维的弯曲切断模型,然后对刀具的切入角和切入深度进行了探讨,并基于模型对短切刀具的楔角参数进行了深入研究,得出了楔角参数的优选范围并从企业多年的生产试验数据中得到了验证.研究发现楔角参数的进一步优化与刀具材料有关,因此分析了玻璃纤维短切刀具材料的成分、组织和性能,并据此选用SKS(之后用国产CrWMn材料替代)制成短切刀具与常用的T12A刀具进行短切实验比较,发现CrWMn刀具的使用寿命是碳素钢刀具的5倍,可以极大地提高原丝的生产率.

复合材料汽车蓄电池托盘轻量化设计

蓄电池托盘是保障蓄电池安装可靠性的重要结构件,为实现轻量化设计,以某车型蓄电池托盘为原型,采用短切玻纤热塑性复合材料(FRTP)代替原钢质材料,从性能要求入手重新对托盘结构进行设计,根据成型工艺和安装要求对托盘结构进行优化。使用SolidWorks软件建模,并导入Hyper Works中对托盘典型工况进行仿真分析,结果表明,短切玻纤FRTP蓄电池托盘刚度和强度满足性能要求,应力安全系数优于钢质托盘,吊耳位置的应力集中得到了改善,蓄电池托盘设计安全可靠,同时质量较钢质材料托盘减重40.74%,实现了轻量化设计的目标。因此,蓄电池托盘采用短切玻纤FRTP具有工程应用价值。

聚丙烯/改性短切玻纤复合材料的制备及性能

采用低分子量聚丁烯(LMPB)对短切玻纤(SGF)进行表面包覆改性,然后分别采用SGF和改性SGF对聚丙烯(PP)基体进行填充改性,制备PP/SGF和PP/改性SGF复合材料,分析改性前后SGF含量对所制备的复合材料的加工性能、力学性能、热学性能和微观形貌的影响。结果表明,经LMPB改性的SGF在PP基体中的分散性及与PP基体的界面粘接作用均得到提高,且由于LMPB也可以充当PP基体的增塑剂,添加适量的改性SGF可以实现对PP基体的增强和增韧,同时减缓了复合材料加工性能的劣化,有效地提高了复合材料的维卡软化点温度。当改性SGF含量为10%时,PP/改性SGF复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度均达到最大值,分别为45.6 MPa和17.6 k J/m^(2)。