連續(xù)玻璃纖維增強超高分子量聚乙烯復合材料的制備與性能研究.pdf

1、熱塑性復合材料相對熱固性復合材料具有良好的抗疲勞性，優(yōu)異的減震性，獨特的各向異性，方便的可設計性使得它越來越多的應用于航天航空工業(yè)、汽車制造業(yè)、軍事工業(yè)等各個方面領域?；谶B續(xù)纖維增強熱塑性復合材料的優(yōu)異性能和眾多領域的應用前景，結(jié)合目前節(jié)能減排、低碳環(huán)保、以塑代鋼的潮流，本論文對連續(xù)玻璃纖維增強熱塑性超高分子聚乙烯復合材料的成型工藝及多種性能開展了研究。
　　本文通過運用DSC、TGA、MFR等測試手段對擠出專用料UHMWPE基

2、體進行性能表征，基于其分析結(jié)果，確定合適的擠出溫度，配合擠出機模具的設計，制得連續(xù)玻纖增強超高分子量聚乙烯制備預浸料，并結(jié)合SEM對預浸料的浸漬效果進行微觀表征，之后主要考察了模壓成型溫度、壓力、時間工藝參數(shù)對復合材料層壓板力學性能的影響，并初步探討了這些因素對材料結(jié)構(gòu)與性能的影響機制，制備了連續(xù)玻璃纖維增強超高分子量聚乙烯層壓板。確定了最佳的熱壓參數(shù)為:熱壓溫度180℃、保溫時間30min、加壓方式為6～9MPa三段式加壓。在最佳工藝

3、參數(shù)下，研究了玻璃纖維含量對復合材料拉伸、沖擊、層間強度等性能的影響規(guī)律，分析了復合材料拉伸斷裂破壞機理、沖擊斷裂破壞機理。在玻璃纖維含量為50％時，拉伸和層間強度達到最大，分別為165.80MPa，層間強度達到158.41MPa。由于UHMWPE優(yōu)良的耐沖擊性能，從沖擊的載荷-時間曲線可以明顯看到經(jīng)過短暫沖擊后的復合材料仍然具有較高的強度。此外，對不同纖維含量下的復合材料做了DMA測試，分析不同纖維含量下復合材料板耐熱性能的變化規(guī)律。