對位芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合帶的制備與性能研究.pdf

1、對位芳綸纖維具有高強(qiáng)度、高模量、低熱收縮率和低斷裂伸長率等優(yōu)異的性能，是理想的增強(qiáng)纖維材料，從而在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本論文選用水性聚氨酯和高密度聚乙烯為樹脂基體，采用自制復(fù)合帶成型機(jī)對對位芳綸纖維進(jìn)行預(yù)浸加工，采用不同的加工工藝，制成對位芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合帶。通過對制備的纖維復(fù)合帶的力學(xué)性能進(jìn)行統(tǒng)計分析，尋求最佳工藝條件，并研究了所得復(fù)合帶的耐濕老化性能。
　　 運(yùn)用Weibull統(tǒng)計方法研究不同工藝條件下制備的芳綸復(fù)合帶的統(tǒng)

2、計應(yīng)力和形狀參數(shù)，用以表征復(fù)合帶的斷裂強(qiáng)度及斷裂強(qiáng)度分散性，可以得出最佳制備工藝條件。綜合考慮確定以水性聚氨酯為基體時，復(fù)合帶處理溫度為180℃，走絲速度為0.36m/min和19.6MPa壓力下制備的復(fù)合帶綜合性能最佳;以高密度聚乙烯為基體時復(fù)合帶的最優(yōu)制備工藝為:處理溫度為260℃，走絲速度為0.36m/min，成形壓力為16.3MPa。以水性聚氨酯為基體時，制得對位芳綸復(fù)合帶中芳綸纖維的體積分?jǐn)?shù)為80％左右，樹脂基體將纖維束絲粘合

3、在一起，避免了受拉伸時因單絲受力不勻而導(dǎo)致的纖維強(qiáng)度的下降，使復(fù)合帶的實(shí)際強(qiáng)度遠(yuǎn)高于其理論強(qiáng)度。以高密度聚乙烯為基體時，制得的復(fù)合帶中纖維體積分?jǐn)?shù)較小，約為7％，復(fù)合帶的實(shí)際強(qiáng)度略高于其預(yù)測理論強(qiáng)度。
　　 通過吸濕率的測定確定了對位芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合帶的吸濕特性，結(jié)果表明，水性聚氨酯基和高密度聚乙烯基對位芳綸復(fù)合帶的吸濕率都在初期快速增加，隨后減緩并最終趨于吸濕平衡。復(fù)合帶的強(qiáng)度隨吸濕率的增加而減小，最終水性聚氨酯基對位芳綸纖維

4、增強(qiáng)復(fù)合帶的強(qiáng)度保持在初始強(qiáng)度的75％左右，而高密度聚乙烯基對位芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合帶的強(qiáng)度保持在初始強(qiáng)度的65％左右。
　　 通過動態(tài)機(jī)械熱分析(DMTA)考察了環(huán)境條件對復(fù)合帶動態(tài)力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明，水性聚氨酯基和高密度聚乙烯基對位芳綸復(fù)合帶的儲能模量(E′)隨濕老化時間的延長而下降，力學(xué)損耗(tanδ)隨濕老化時間的延長而增大;復(fù)合帶的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)下降趨勢基本與吸濕率的增加趨勢相對應(yīng)。
　　 掃描電鏡(